NO124580B - - Google Patents

Description

Mot ild sikret poros, halvhård eller hård trefiberplate eller sponplate.

Det er tidligere kjent at ildsikkerhetsbehandling av platemateriale på basis av tre, slik som porbse, halvhårde og hårde trefiberplater eller sponplater, måtte bli ved tilsetning av billige, uorganiske kjemikalier i vannopplosning for eksempel til fiber-massen eller sponen eller til det ferdige arket for varmpress-

ning eller torkning. På slik måte behandlede plater får ofte en oket likevektsfuktighet og redusert vannresistens og dimensjonsstabilitet med forandringer av den relative luftfuktighet-

en. Videre viser de fleste av disse uorganiske kjemikalier ved fuktighetsforandringer eller lagring en tendens til å diffundere

gjennom platen, hvorved middelet for eks. kan vandre til platens ene eller begge overflater for å anrikes eller utkrystalliseres der. På grunn av kjemikalienes store vannopploselighet er også disse uorganiske salters tilbakeholdelse og fiberplatetilvirk-ning i folge den våte metoden vanligvis ikke tilfredsstillende okonomisk.

Noen av disse ulemper reduseres når ildsikkerhetsbehandlingen

av de trebaserte platematerialer skjer med kondensasjonsproduk-ter' av kvelstof forbindelser, f. eks. organiske sådanne,, og uorganiske fosfosforbindelser, eller med organiske fosforforbind-elser, eller med blandinger av et metalloxid som antimonoxid og en organisk, halogenforbindelse som polyvinylklorid. Bromering av den trebaserte massen har også vært foreslått. Alle disse fremgangsmåter gir sammenlignet med ovennevnte uorganiske kjemikalier dels en bedre tilbakeholdelse av iidsikkerhets-middelet, dels en viss immobilisering av ildsikkerhetsmiddelet i platen, slik at de negative virkningene på platenes egenskaper reduseres. Onskelig ildsikkerhet oppnås dog etter disse fremgangsmåter til relativt hdye kjemikalie- og behandlingsomkost-ninger. Bromering eller tilsetning av halogenforbindelser medforer også en oket korrosjon i presse-, herde- og tørkeanlegg.

Det har nå vist seg at noen av ulempene ved ildsikkerhetsbe-handlihg med de billige uorganiske kjemikaliene overvinnes på okonomisk måte hvis tilsetningen skjer av partikler forsynt med fuktighetsbeskyttende overtrekk, hensiktsmessig på slik måte at partiklene konsentreres nær platens ene eller begge overflateskikt. Det uorganiske ildsikkerhetsmiddelet er slik innkapslet at vannopploseligheten og diffusjons-evnen i platen er redusert. Tilsetningen av slike partikler kan skje til basismassens eller basisskiktets ovre og/eller nedre skiktformede deler, enten skiktet består av fiber eller spon,

og arkformingen skjer etter den torre eller våte metoden. Tilsetningen kan og skje med fordel til ett eller til flere overmasse- • skikt, hvorved kjemikaliene tilfores sammen med dette skikts fibre eller spon.. Ved tilvirkning av trefiberplater i folge den våte metoden kan tilsetning skje til basismassen i .eller' mmiddel-

bart etter innlbpskassen slik at partiklene spesifikt havner i dets ovre skikt, samt- på arkformingsmaskinen. Det beste resul-tatet totalt sett oppnåes for samtlige plater når partiklene på arkformingsmaskinen tilfores den ovre delen av et basismasseskikt eller med en overflatemasse, dvs. med et tynt masseskikt, som tilTbres med en separat innlopskasse over på basismassearket, hvoretter en overflatemasse uten partikler pålegges ytterst. Det partikkelfrie overmasseskiktet medforer bl.a. at partiklens over-flategenskaper, slik som utseende og målbarhet, blir jevnere

og således forbedres. For å ildsikre dette partikkelfrie over-masseskikt er det ofte av omkostningssynspunkt fordelaktig å tilsette til dette små mengder av en opplosning av et ildsikkerhetsmiddel, som inneholder samme eller andre kjemiske forbindelser som det partikkelformede ildsikkerhetsmiddelet. Fortrinnsvis skjer denne tilsetningen for. varmpressningen eller torkingen. Et godt resultat oppnåes hvis platens ferdige overflate på-sproytes en opplosning av diammoniumhydrogenfosfat, blandinger av diammoniumhydrogenfosfat og urea, blandinger av borsyre og boraks , samt med en opplosning av blandinger av borsyre, boraks og urea, men fra prinsipielt synspunkt sett synes alle ildsikkerhetsmidler å kunne anvendes. Den laveste totalomkostningen oppnåes hår tilsetningen av det som opplosning til overflaten på-forte ildsikkerhetsmiddelet går opp til hbyst en sjettedel, i . noen tilfelle til hoyst en tredjedel;, av den -totale tilsetningen av ildsikkerhetsmiddel.

En god ildsikkerhet oppnåes idet mer enn 50% av det i form av fuktighetsbeskyttede partikler tilsatt ildsikkerhetsmiddelet finnes igjen i et skikt bestående av en tredjedel av platens tykkelse regnet fra dens ene side. En meget god ildsikkerhet oppnåes idet mer enn 75% av partiklene finnes igjen i et skikt bestående av en fjerdedel av platens tykkelse regnet fra platens ene side eller i to slike skikt regnet fra platens begge sider.

Ut fra prinsipielt synspunkt synes alle ildsikkerhetsmidler å kunne forsynes med et fuktighetsbeskyttmde overtrekk og anvendes til fremstilling av ildsikrede trebaserte plater. En god ildsikkerhet oppnåes f.eks. med partikler som inneholder en eller flere av forbindelsene diammoniumhydrogenfosfat, monoammonium-hydrogenfosfat, urea, borsyre og borater. Også med granulerte kunstgjbdselsmidler som inneholder i et fuktighetsbeskyttende overtrekk en eller flere av ovenstående forbindelse, har ildsikkerhet blitt oppnådd.

Av hensyn til motstanden mot ild bor partiklenes middeldiameter ikke overstige 2 mm, og det beste resultat oppnåes med en par-tikkelmiddeldiameter på 0,5 til 1,0 mm.

Det er tidligere kjent å kapsle partikler med fuktighetsbeskyttende overtrekk i kunstgjodselindustrien, dels for å hindre klumpdannelse ved lagring, dels for å regulere henholdsvis re-dusere den per tidsenhet frigjorte mengden gjbdningsmiddel.

Ved overtrekk av ildsikkerhetsmiddel bor av okonomiske grunner det fuktighetsbeskyttende overtrekket bygges opp av billige stoffer. F.eks. kan overtrekket være bygget opp av ett eller flere uorganiske stoffer, talkum, gips eller kiselgur, inklusive diatomé jordeller blandinger av disse, til hvilke ett eller flere hovedsakelig organiske stoffer kan tilsettes, slik som voks, fettsyre-derivat eller fettsyreseper, harpikser eller silikoner eller blandinger av disse. Man er selvfblgelig ikke begrenset bare'til disse overtrekksstoffer. Plast slik som polyetylen og polyuretan har f.eks. vært anvendt til slikt overtrekk. Både med hensyn til ildmotstanden som av okonomiske grunner skal innholdet av oleofile komponenter i overtrekket' ikke være for hoyt. Vanligvis kan de oleofile komponenter ikke utgjore mer enn 5 til 8jS av partiklenes vekt. Overtrekkskomponentene får ikke ved vekselvirkning med ildsikkerhetsmiddelet'påvirke denne ildsikkerhetsvirkning ugunstig. De får heller ikke ugunstig re-agere med den opplosning av et ildsikkerhetsmiddel, som even-'•tuelt tilfores platens overflate. Overtrekkets tykkelse, slik som innholdet og typen av oleofile stoffer, påvirker i de fleste tilfelle overtrekkets fuktighetsbeskyttende effekt, dvs. den hastighet med hvilket overtrekket fremdeles er gjennomtrengelig for vanndamp m.m. Overtrekkets tykkelse bor okes noe med bkende presse- og tbrketider for platematerialet.

Beste almene egenskaper oppnåes hos de ferdige platene når tiden mellom tilsetningen av ildsikkerhetsmiddelet og varmpress-ing, henholdsvis torking er kort. Den nodvendige presse"-, herde-og torketiden er noe kortere, henholdsvis den nodvendige presse-, herde og torketemperaturen noe lavere ved på beskrevet måte

ildsikkerhetsbehandlede sammenlignet med ikke behandlede plater.

I sammenligning med de fleste andre anvendte behandlinger i dag, som gir de ferdige platene samme ildsikkerhet, er en behandling ifolge foreliggende oppfinnelse enklere å utfore, billigere og mer skånsom overfor platenes verdifulle egenskaper som styrke, fuktighetsmotstand og dimensjonsstabilitet. Ved lagring av platematerialet og ved gjentatte fuktighetscykler skjer innen rimelig tid ingen vesentlig reduksjon av ildsikkerheten, ettersom diffu-sjonsmulighetene for ildsikkerhetsmiddelet i platen er vesentlig redusert.

I det 'folgende skal det angis noen eksempler på behandling med 'ildsikkerhetsmidlet ifolge nærværende oppfinnelse.

Eksempel 1. Ved tilvirkning av 3,5 mm hårde, 9 mm halvhårde og 12 mm porose trefiberplat splundmasse i laboratoriemålestokk ble tilsatt 20%, regnet på den totale fibervekten, av et granu-lert fullgjbdselsmiddel "NPK 10-20-10.", hovedsaklig innehold-ende diammoniumhydrogenfosfat og kaliumklorid, med en middelpartikkeldiameter på ca. 2 mm og med et fuktighetsbeskyttende overtrekk av gips og stearinsyre-derivater. Det totale innholdet av oleofile stoffer i gjodselsmiddelet var 0, 5%. Et basisskikt av masse ble" utvannet inntil vannspeilet forsvant, det torre granulerende ildsikkerhetsmiddelet tilsettes jevnt fordelt med en stroanordning, og derefter ble.; det pålagt et ubehandlet overflatemasseskikt' på 20$ av fibervekten. Det våte arket ble kaldpresset umiddelbart etter utvanningen ved et trykk av 2 kp/ cm 2 for hårde og halvhåo rde plater og ved et trykk av 18 kp/cm<2 >for porose plater. De hårde platene varmpresses.ved en presstem-peratur av 180°C under 1 minutt ved et presstrykk av 50 kp/cm<w >fulgt av 3 min. ved 10 kp/cm 2 og 3 min. ved 50 kp/cm 2. De halvhårde platene varmpresses ved 200°C mot 10 mm presstykker. Tarmoelement ble innfort i midten av platenes tykkelsesretning og pressingen avbrytes, da temperaturen der nådde 180°C, hvilket krevde en tid av 25 til 30 minutter. Torking av de porose platene skjedde i varmeskap ved 150°C, en lengste herdetid på 4 timer. De ferdige platene kondisjoneres ved 20°C og 65% re-lativ luftfuktighet.

Resultat av brannprove av platene etter Statens Provningsanstalts metode, bestemmelse av boyningsstyrken etter svensk industri standard 23 51 06, bestemmelse av fuktighetsinnholdet etter svensk industri standard 23 51 04, samt bestemmelse av vannab-sorpsjonen.og tykkelsessvellingen etter 23 51 05, fremgår av nedenstående tabell.

De ildsikrede hårde og halvhårde platene ble herdet i 4 timer, ble også provet ifolge versjonen med lite kammer av den engelske brannprovemetoden, beskrevet i tidsskriftet BOARD 3 61, 101

(1960), og oppfylte ved dette kravene for klasse I material.

Eksempel 2. Trefiberplater tilvirket på den måte som er beskrevet i eksempel 1, med forskjellen at fullgjodningsmiddelet "NPK 10-20-20"", med fuktighetsbeskyttet overtrekk, hadde en middelpartikkeldiameter på ca,'1 mm og et innhold av oleofile stoffer på ca. 1%, og at det ble overtrukket med et overflatemasse skikt på 10% for hårde og porose plater og 7% for halvhårde plater. Det våte arket ble påsproytet på den ene siden for varmpressingen henholdsvis torkingen med 250 ml/m av en opplosning på 200 g borsyre (H^BO^), 370 g borax (Na^O^.lO H20) og 200 g urea (N^CONI^) i 1000 g vann. Den påsproytede overflaten ble vendt mot glansplaten ved varmpressingen. Proven skjedde etter varmeherdning og kondisjonering som i eksempel 1. Alle de hårde og halvhårde platene oppfylte kravene til et flammeherdet overflateskikt i klasse II og alle de porose platene kravene for et flammeherdet overflateskikt i klasse I, etter Statens Prdvnings-anstalts metode Br h. Platene hadde en fullgod overflate. Boyningsstyrken og vannresistensen var stort sett det samme som i eksempel 1. Kjemikalieomkosteningen for ildsikkerhetsbehandlingen beregnes til ca. 55 ore/m p for de hårde platene, til ca. 65 ore/ m 2 for de halvhårde platene og til ca. ^5 bre/m 2for de porose platene.

Ildsikkerhetsbehandling ble. også utfort på liknende måte på halvhårde og hårde plater, tilvirket i folge den torre metoden med 9% henholdsvis 3% fenolharpiks. Det torre partikkelformede ildsikkerhetsmiddelet ble strodd på et basismasseskikt, hvorpå et overflateskikt på 10% ble pålagt, og deretter påsproytet med ovennevnte opplosning for pressingen. Platene oppnådde god mot-stand mot ild uten at andre ovrige•egenskaper ble nevneverdig påvirket.

Akseptabel virkning kunne også oppnåes med partikler med en middelpartikkeldiameter på 0,1 mm, men omkostningen ble storre.

Eksempel 3« 3 > 5 mm trefiberplater av asplundmassen ble ildsikkerhetsbehandlet på den måte som fremgår av eksempel 2 med folgende partikkelformede ildsikkerhetsmidler :

På de plater som er ildsikkerhetsbehandlet med "NP 25-20", på-sproytes 300 ml/m av en opplosning av 350 g diammoniumhydrogenfosfat i 1000 g vann for varmpressingen. På de plater som er ildsikkerhetsbehandlet med "NPK 8-15-25"? med diammoniumhydrogenfosfat eller med blandingen av diammoniumhydrogenfosfat og urea, ble 250. ml av en opplosning av 300 g diammoniumhydrogenfosfat og 250 g dicyandiamid i 1000 g vann påsproytet for varmpressingen, og på de plater som er ilåsikkerhetsbehandlet med blandingen av borsyre og borax, påsprdytes 250 ml/m^ av en opplosning av 210 g ^borsyre dg 350 g borax i 100 g vann for varmpressingen,

•Samtlige plater oppfylte kravene til et flammeherdet overflate-

skikt i klasse II etter Statens Provningsanstalts metode Br <!>+.

Eksempel k. Ved tilvirkning av 6,0 mm halvhårde trefiberplater av masonitmasse ble 19% innblandet, regnet på den totale fibervekten, av partikkelformet diammoniumhydrogenfos fat med en middet partikkeldiameter på 1,2 mm og et fuktighetsbeskyttende overtrekk av kiselgur og fettsyrederivater samt olje, i en overflatemasse av 10% av fibervekten, og blandingen ble tilfort et partikkelfritt basismasseskikt på 80%. Overflateskiktet som inne-holdt det partikkelformede ildsikkerhetsmiddelet ble siden overtrukket med et partikkelfritt overflateskikt på, 10% av fibervekten. For varmpressingen, som skjedde i folge eksempel 1, ble den siden av platen som vendte mot glansplaten påsproytet med 250 g/nT" av en opplosning av 200 g borsyre, 370 g borax og -200 g urea i 1000 g vann.

Platene oppfylte kravene til et flammeherdet overflateskikt i klasse II etter Statens Provningsanstalts metode Br h.

Eksempel 5- Ved tilvirkning av 12 mm tykke, karbamidharpiks-bundne treskikts-sponplater av total tetthet 0,60 g/cm<J> med et overflateskikt av asplundmasse , ble strodd 20% av fullgjodningsmiddelet "NPK 10-20-10" méd en middelpartikkeldiameter på ca. 1 mm og et fuktighetsbeskyttende overtrekk av gips og stearater og olje til det ovre sponskiktet, som utgjorde 15% av platevekten, hvorpå et overflateskikt på h% asplundmasse, regnet på den totale platevekten ble tilfort i fuktig form. På platens fiber-overtrekte overflate ble for varmpressingen'230 ml/m borsyre-borax-ureaopplbsning påsproytet med en konsentrasjon, som gis i eksempel 2. Pressing skjedde siden under noen ulike, relativt normale betingelser. Platene oppnådde en tiltalende overflate, fullgod styrke og vannresistens, samt oppfylte kravene til et flammeherdet overflateskikt i klasse II, etter Statens Provnings-anstalta metode Br h.

Eksempel 6. Ved tilvirkning av 19 mm tykke, f enolharpiksbundnti, femskikts-sponplater åv total tetthet 0,53 g/cm-<1> skjedde ildsikkerhetsbehandlingen gjennom tilsetning av 2<!>+% av fullgjodsels-middelet "NPK 8-15-25", med en partikkeldiameter på 1,5 mm og et fuktighetsbeskyttende overtrekk av talkum, f2ttsyrederivat og tbrkede oljer forinnblandet i en sponoverflatemasse på 8%, regnet av den totale platevekten. Partiklene ble siden overtrukket med et partikkel fritt sponoverflatemasseskikt på 3% av platevekten, hvorpå overflaten for varmpressingen ble påsproytet 300 ml Ar/ av en opplosning av 300 g diammoniumhydrogenfosfat og 300 g dicyandiamid i 1000 g vann. Platene oppfylte kravene til et flammeherdet overflateskikt i klasse II, etter Statens Provningsanstalts metode Br k.

Claims (6)

1. Mot ild sikret poros, halvhård eller hård trefiberplate eller sponplate, som inneholder et ildsikkerhetsmiddel i form av partikler, karakterisert ved at partiklene er forsynt med et fuktighetsbeskyttende overtrekk, hvorved totalinnholdet av oleofile stoffer i partiklene ikke overstiger 8%.'

2. Mot ild sikret plate ifolge krav 1, karakteri sert ved at minst 50% av partiklene finnes igjen i et skikt bestående av en tredjedel av platens tykkelse regnet fra platens ene side.

3. Mot ild sikret plate ifolge krav 1, karakterisert ved at minst 75% av partiklene finnes igjen i et skikt bestående av en fjerdedel av platens tykkelse regnet fra platens ene side.

4. Mot ild sikret plate ifolge krav 1-3, karakterisert ved at det partikkelformede ildsikkerhetsmiddelet utgjores av partikler med en middeldiameter på hoyst 2 millimeter, fortrinnsvis på hoyst 1 millimeter.

5. Mot ild sikret plate ifolge krav 1-4, karakterisert ved at det partikkelformede ildsikkerhetsmiddel-ets fuktighetsbeskyttende overtrekk utgjores av talkum, gips eller ulike typer av kiselgur eller blandinger av disse.

6. Mot ild sikret plate ifolge krav 1-4, karakterisert ved at det partikkelformede ildsikkerhetsmiddel-ets fuktighetsbeskyttelse utgjores av talkum, gips eller ulike typer av kiselgur eller blandinger av disse, til hvilke uorganiske overtrekksstoffer er adsorbert eller på annen måte tilfort et eller flere hovedsakelig organiske stoffer slik som voks, fettsyrederivat, fettsyresalter, harpikser eller silikoner.