NO122341B - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte ved fremstilling av treplater.

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte til fremstilling av tre-

plater ved at tynne treflak, f.eks. trefinérer eller trespon, sammen-

klebes under trykk og varmetilforsel og under anvendelse av et to-

komponenters plastklebestoff.

Tre er og har gjennom ticene alltid vært betraktet som et

fortrinlig byggemateriale med gunstige egenskaper, men har også endel ugunstige egenskaper som i visse tilfeller kan gjore materialet mindre skikket.

En vesentlig ugunstig egenskap ved tre er at det reagerer

på fuktighetsvariasjoner, som bevirker krympning eller svelling.

Når der i det folgende tales om svellingsgrad, skal derved

forstås en dimensjonsokning som har funnet sted i tre når dette med

et opprinnelig fuktighetsinnhold av 6 - 8 % har vært neddyppet i vann i 20 dogn.

Det er alminnelig kjent at svellingsgraden er vidt forskjellig alt etter om den i forhold til en trestamme måles i lengderetningen, radialt eller i omkretsretningen. Svellingsgraden i lende-retningen er vanligvis forholdsvis liten, for boketre omkring 1 °/oo. Derimot er svellingsgraden i radial retning og i omkretsretningen vesentlig storre, for boketre således henholdsvis 5~6 f0og ca. 10 %.

Fremkomsten av kryssfinér og andre former for plater som fremstilles ved at tynne treflak med forskjellig orientert lengde-retninp klebes sammen, medforte et vesentlig fremskritt i retning av å minske trematerialets fclsomhet for fuktighet, idet den lavere svellingsgrad i lengderetningen av de tynne treflak demper platens bevegelse såvel i lengde- som i bredderetningen, hvilket ved anvendelse av skrellet finer som treflak vil si treets naturlige lengde- og omkrets-retning. Denne dempning av svellingsgraden skyldes imidlertid ute-lukkende den kraft hvormed klebemiddelet fastholder de enkelte flak til hverandre. Ved fremstilling av slike plater oppnås der derimot ikke noen dempning av svellingsgraden i tykkelsesretningen, som for skrellet finer er radialretningen.

Et ytterligere skritt fremover ble oppnådd da de opprinnelige animalske klebemidler ble erstattet med klebemidler som var uopploselige i vann, vanligvis plastklebemidler, som formaldehyd-plastklebestoffer, som har vist seg å kunne gi vann- og værbestandige bindinger så de i vesentlig grad reduserer treets evne til å oppta vann og dermed til å svelle.

Folgen er at svellingsgraden av slike kryssfinérer og tilsvarende plater fremstillet ut fra bok kan få så relativt lave svellingsgrader som mellom 1 og '. if2 °/oo i lengde- og bredderetning, mens svellingsgraden i tykkelsesretningen dog stadig ligger mellom 4 og 5 %•

Hensikten med oppfinnelsen er å skaffe en treplate som er fremstillet ved sammenklebning av tynne treflak, og som må betrakte.s som dimensjonsstabil, d.v.s. en slik plate hvor svellingen selv i tykkelsesretningen er dempet i en slik grad at den kan holdes under 1 %.

Mens man tidligere antok at svellingen i tre skyldtes det vann som ble opptatt i treets porer, har nyere forskning vist at dette kapillært bundne vann ikke i seg selv påvirker svellingen, men at denne alene skyldes vann som bindes hygroskopisk i de intermicellære spalter i de enkelte trecellers cellevegger. Mens det kapillært bundne vann krever direkte beroring med vann for å opptas, kan det hygroskopisk bundne opptas i dampform, og ennvidere er der mellom cellulose-molekylene i tresubstansen og vannmolekylene en meget kraftig til-trekning, som kan være så sterk at den kan sammenlignes med bindingen mellom visse salter og deres krystallvann. På den annen side vil de intermicellære spalter når treet påvirkes av varme i forbindelse med lav fuktighetsgrad, avgi noe av det hygroskopisk bundne vann.

Oppfinnelsen beror på den erkjennelse at selv om plastklebe-midlene eller iallfall mange av disse må betegnes som vann- og værbestandige, og selv om de til en viss grad trenger inn i treets porer som folge av det trykk som utoves under sammenklebningen av treflakene, er de dannede klebemiddellag dog til en viss grad gjennomtrengelige for vanndamp så det ikke er mulig bare ved anvendelse av slike klebestoffer å forhindre svelling i den ferdige plate, spesielt når det gjelder dennes tykkelsesdimensjon.

Det har imidlertid vist seg at en slik svelling kan reduseres i så hoy grad at den blir uten praktisk betydning, hvis sammenklebningen foregår under anvendelse av et klebemiddel som omfatter et to-komponenters plastklebestoff som ureaformaldehyd, resorsinformaldehyd, melaminformaldehyd eller fenolformaldehyd, og hvis treflakene i henhold til oppfinnelsen for sammenklebningen vakuumimpregneres med den ene plastkomponent og sammenklebningen foretas med nevnte plastkomponent eller et annet klebemiddel som er tilsatt den annen plastkomponent.

Ofte vil det være mest hensiktsmessig bare å anvende et enkelt slags klebemiddel, d.v.s. et enkelt to-komponenters plastklebestoff, og isåfall skal treflakene impregneres med den ene plastkomponent, mens klebemiddelet foruten de mengder av de to plastkomponenter som normalt skal til for fremstilling av klebemiddelet, skal ha et overskidd av den annen plastkomponent. Der er imidlertid intet til hinder for at der til selve sammenklebningen kan anvendes et klebemiddel, og dette kan være et enkelt-komponents klebemiddel eller et to-komponenters klebemiddel av annen art enn det hvormed den ene plastkomponent innfores i treet, forutsatt at vedkommende klebemiddel har fått tilsatt den fornodne mengde av den annen plastkomponent.

Fremgangsmåten ifblge oppfinnelsen medforer at den ene plastkomponent som folge av vakuumimpregneringen vil trenge dypt inn i treet og også inn i dettes intermicellære spalter, og at den annen plastkomponent deretter under sammenklebningen, bl.a. som folge av det trykk som utoves under denne, også vil bli trukket inn i treet og der reagere med den forste komponent, slik at en meget stor andel av samtlige intermicellære spalter blir utfylt med den ferdige plast, mens dampad-gangen til de ovrige intermicellære spalter forhindres eller reduseres meget vesentlig av den plast som dannes dypt inne i treets porer og fratar de intermicellære spalter og cellemolekylene deres hygroskopisitet

Dette medforer igjen at f.eks. en kryssfinerplate som er fremstillet av skrellet bokefinér ved fremgangsmåten ifolge oppfinnelsen under anvendelse av et fenolformaldehyd-klebemiddel, og hvor treflakene for sammenklebningen er impregnert med fenol, rnens det anvendte klebemiddel er en ferskt tilberedt fenolformaldehyd-blanding med en ytterligere tilsetning av 10 - 15 % formalin, har en svellingsgrad i lengde-og bredderetning på ca. 0, 3 °/oo og en svellingsgrad i tykkelsesretningen på ca. 0,8 f>.

De to-komponenters plastklebemidler som for tiden vanligvis anvendes., er alle basert på formalin som den ene plastkomponent, mens den annen plastkomponent vanligvis utgjcres av melamin, urea, fenol eller resorsin. I disse tilfeller kan treflakene i henhold til oppfinnelsen impregneres med den fra formaldehyd forskjellige plastkomponent, idet det har vist seg at formalinet lettere tiltrekkes av den annen komponent enn omvendt, så man på denne måte sikrer seg at den plast som dannes ved reaksjon mellom formalin og den annen plastkomponent, blir dannet så dypt inne i treets struktur som mulig.

Skjont den foreliggende oppfinnelse er basert på forsok utfort bare under anvendelse av de for tiden normalt anvendte formal - dehyd-plastklebemidler, må det anses som gitt at tilsvarende resultater vil kunne oppnås om der skulle fremkomme andre to- eller fler-komponenters klebestoffer basert på annet utgangsmateriale enn formalin.

Ifolge oppfinnelsen bor det impregneringsmiddel som treflakene impregneres med, ha et innhold av den fra formaldehyd forskjellige plastkomponent på minst 4 vektprosent når det skal sikres at treet skal oppta tilstrekkelig mengder av denne komponent til at treets strukturåpninger blir utfylt med plast i en slik utstrekning at den • tilstrebede virkning med sikkerhet blir oppnådd.

Eksempel 1.

1 m^ skrellet bokefinér bestående av l60 finerplater,

hver med en tykkelse av lmm og med dimensjonene 2,5 x 2,5 m, ble plasert i en vakuumbeholder som etter lukning ble pumpet tilnærmelsesvis lufttom, nemlig til et trykk av 15 mm Hg, svarende til et vakuum på

ca. 98 %.

I beholderen ble der innfort en opplosning beståande av 20 diamu-oniumfosfat, 2 fe kobbersulfat, 0 urea og ' JU / c vann. Etter at finerene hadde oppholdt seg i noen tid i beholderen, ble den vanske som ikke var trengt inn i finerene, overfort til en annen beholder, målt og analysert, og finerene ble tatt ut og terket til en fuktighetsgrad av ca. 6 %.

Fineren hadde opptatt ca. 500 liter av impregneringsvæsken, og da den uttatte impregneringsvæske hadde sanime sammensetning som den opprinnelige væske, hadde fineren således opptatt 4O kg urea pr. svarende til 5>7vektprosent.

Der ble tilberedt en klebestoffblanding bestående av 100 de2 er f enolformaldehydblanding, 15 deler formalin, 10 deler diaauvoniui.1-fcsfat, 25 deler kaolin og 15 deler paraformaldehyd. Av 15 finéVplater fikk annenhver påfort et 0,2 mm tykt lag av klebestoffblandingen på begge sider, hvoretter finerene med avvekslende fiberretning ble stablet ovenpå hverandre i en finérpresse som var oppvarmet til 120°C, og hvor de ble presset sammen under et trykk på ca. 30 kp/cm".

Der ble oppnådd en 12 - 13 mm tykk finérplate, som på grunn av diammoniurnf osf?tet i impregneringsvn-sken og innholdet av såvel diammoniurnf osf at som kaolin i klebemiddelet var ytterst brannherdig og hadde mange andre geneskaper som var særlig gunstige for anvendelsen, f.eks. spikerfasthet.

Flaten ble underkastet sveliingsforsok ved at den opprinnelige plate, som hadde et fuktighetsinnhold på ca. 7 />ble lagt i vann i 20 dogn. Etter opptagning fra vannbadet og avtorring viste pisten seg å være upåvirket av oppholdet i vannet, og svellingsgraden i lengde-og bredderetningen viste seg bare s være 0,25 °/oo, ,;:ens svellingsgraden i tykkelsesretningen bare var 0,7 To.

Det skal bemerkes at paraformaldehyd-tilsetningen i klebe-stof f blandingen tjente som katalysator for dannelse av fenolformaldehyd-f orbindelsen, mens det i treet innforte diammoniurnf osf at, som er et syredannende salt, har virket som katalysator for dannelse av ureaformaldehyd-forbindelsen inne i trestrukturen.

Tilsvarende resultater er oppnådd ved erstatning av ureaen

i impregneringsvæsken med 10 % resorsin samt ved erstatning av ureaen med 10 % melamin, samtidig som der i klebestoffblandingen istedenfor fenolformaldehyd-forblanding ble anvendt ureaformaldehyd-forblanding. Eksempel 2.

21 1 rnm tykke bokefinérer ble under vakuum impregnert med en 15 %'s vandig fenolopplosning, og etter uttagning fra vakuumbeholderen og torking til et fuktighetsinnhold på ca. 6 % fikk annenhver finer på begge sider påfort et belegg av en klebestoffblanding bestående av 80 deler resorsinforaraldehyd-klebemiddel-forblanding og 20 deler formalin. Finerene ble plasert ovenpå hverandre i en stabel i en finérpresse oppvarmet til ca. ltyO°C, og presset sammen under et trykk på 20 kp/cm^.

Der ble oppnådd en 20 mm tykk værbestandig kryssfinerplate

med samme egenskaper som kjente kryssfinerplater, men med en svellingsgrad i lengde- og bredderetningen på bare knapt l°/oo og en svellingsgrad i tykkelsesretningen på bare 0,9 $••

I dette tilfelle var det hverken nodvendig å sette katalysa-torer til impregneringsvæsken eller til klebemiddelblandingen, idet varmetilfQrsel er tilstrekkelig til å bevirke fenolformalin-kondensasjon og resorsin-formalin-kondensasjon. Hvis det plastklebemiddel hvis ene komponent innlemmes i treflakene, imidlertid krever en katalysator for gjennomførelse av kondensasjonen eller reaksjonen mellom komponentene, kan flakene i henhold til oppfinnelsen foruten med klebestoffkomponenten også impregneres med et salt der, tjener som katalysator for frembringelse av plasten, så der sikres en mest mulig fullstendig plastdannelse inne i selve trestrukturen. Noenlunde gode resultater lar seg dog også oppnå selv om katalysatoren bare tilsettes klebemiddelblandingen,

skjbnt det ikke er mulig på denne måte å sikre en så dyptgående plast-impregnering av treet som den man kan oppnå når katalysatoren er tilsatt impregneringsvæsken.

Da fremgangsmåten ifolge oppfinnelsen krever impregnering av treflakene, vil det vanligvis være mest hensiktsmessig samtidig å impregnere flakene med slike salter eller andre stoffer som kan meddele den ferdige kryssfinerplate spesielle egenskaper, f.eks. som nevnt i eksempel 1 med salter som bevirker eller medvirker til at den ferdige plate blir brannherdig.

Claims (2)

1. Fremgangsmåte ved fremstilling av treplater ved at tynne treflak, f.eks. tynne trefinérer eller trespon, sammenklebes under trykk og varmetilforsel og under anvendelse av et to-komponenters plastklebestoff, karakterisert ved at treflakene for sammenklebningen vakuumimpregneres med den ene plastkomponent, og at sammenklebningen foretas med nevnte plastkomponent eller et annet klebemiddel som har fått tilsatt den annen plastkomponent.

2. Fremgangsmåte som angitt i krav i, hvor to-komponenters-plastklebestoffet er et formaldehydproaukt, k a r a k t. a r i s e v t ved at treflakene impregneres med den fra for;:.aldehyd forskjellige plastkomponent.

3« Fremgangsmåte som angitt i krav 2, karakterisert ved at der til impregneringen anvendes en opplesning ir.ed et innhoia sv den fra formaldehyd forskjellige plastkomponent på minst 4 vektprcs-.- iifc.

4« Fremgangsmåte som angitt i krav 1, 2 eller 3 k a r a k x. e r - i s e r t ved at flakene foruten med den ene plastkomponent impregneres med et salt der tjener som katalysator Cor reaksjonen mellom komponentene.