NO130631B - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte til fremstilling av pressede produkter av finfordelt ligninholdig materiale.

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte til

fremstilling av pressede produkter av finfordelt ligninholdig materi-

ale uten lim, ved å aktivere ligninet med kjemikalier og presse mate-

rialet i oppvarmet tilstand.

Fremstillingen av pressede produkter av finfordelte råstof-

fer eller biprodukter fra treforedlingsindustrien har allerede vært kjent i lang tid. Med anvendelse av bindemiddel er plater og andre produkter blitt presset blant annet, av sp-on, sagmugg, slipemasse,

kvistmasse og cellulose. Bare spondeler og fiberplater har likevel inntil nå fått en mer utstrakt anvendelse. Bruken av slike materi-

aler som sagmugg og spon .til ovennevnte formål har inntil nå ikke vært

vanlig, blant annet som følge av de meget korte fibre eller mangelen av et egnet bindemiddel.

Hensikten med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en ny fremgangsmåte, enklere enn det tidligere kjente, hvorved man delvis utnytter det i det ovennevnte materiale inneværende lignin. Ved hjelp av fremgangsmåten kan man på enkel måte av finfordelte ligninholdige materialer fremstille pressede produkter, særlig plater, som har enten større overflatehårdhet eller større holdbarhet enn de tidligere kjente.

Det er allerede kjent en fremgangsmåte, ved hjelp av hvilken trematerialer kan bøyes eller sammenpresses. Trematerialet impregneres med en hydrazinoppløsning, hvoretter trematerialet formes på ønsket måte. Deretter fjernes overskuddet av hydrazinoppløsning.

Ifølge oppfinnelsen anvendes virkningen av hydrazin ved fremstilling av pressede produkter av finfordelt ligninholdig materiale uten lim, ved å aktivere ligninet med kjemikalier og pressing av materialet i oppvarmet tilstand ved at det som aktiverende middel benyttes hydrazin.

Anvendelsen av hydrazin som limstoff baserer seg på dets ligninoppmykende og ligninoppløsende effekt. Når ligninholdige cellu-losefibre eller andre ligninholdige finfordelte materialer varmpres-ses etter impregnering med hydrazinoppløsning, oppnår man produkter som har et tynt, men ytterst hårdt overflatesjikt. Overflatehårdheten beror åpenbart på at av hydrazinet oppløst og mykgjort lignin konsentreres i platens overflatedeler som følge av det på grunn av oppvarm-ingen fremkomne avdunstningsfenomen.

Hvis man foruten en hård overflate for produktet ønsker en høyere holdbarhet, kan man tørke det med hydrazin impregnerte finfordelte ligninholdige materiale før pressingen. Tørking som utføres ved pressingen medfører muligens at ligninet konsentreres i fibrene?overflatedeler og at det ved varmpressingen.utbrer seg som et amorft stoff i overflaterommet mellom fibrene og binder fibrene fast sammen. Det er også mulig at hydrazinet som har reagert med lignin formår' å omvandle Iigninmolekylenes struktur til et termoplastlignende stoff. Sannsynligvis innvirker hydrazinet- også på en eller annen måte på cellulose.

Oppfinnelsen: egner- seg til fremstilling av gressede produkter fra alle-" finfordelte celluloseprodukter og andre stoffer som inne holder eller til -hvilke det er tilsatt lignin. Disse stoffer må ikke nødvendigvis være celluloseholdige. Med finfordelt materiale forstås her enten fibrøse- stoffer eller siike stoffer.hvis kornstørrelse Ikke overskrider kornstørrelsen. for trefliser som benyttes, f. eks. for cellulosekoking eller fremstilling av sponplater. Som stoffer-egnet til en fremgangsmåte ifølge oppfinnelsen kan således nevnes av tre-slipemasse-avispapir, kjemimekariisk cellulose', halvkjémisk sulfit-og sulfatcellulose, sagmugg, trefliser,.kvistmasse, torv, gress, lær-fibre og lignende stoffer. Til formålet egner seg også-slike cellu-losemasser som vanligvis bare inneholder lignin i liten mengde, men til hvilke det etterpå er tilsatt lignin eller ligninholdige fibre.

Oppfinnelsen egner seg til fremstilling av pressede produkter med vilkårlig form av finfordelte ligninholdige materialer. Mest velegnet er oppfinnelsen til fremstilling av platelignende produkter i en hydraulisk presse, som også etter utskifting av pressformene kan benyttes til fremstilling av legemer med annen form.

Hydrazinet som benyttes kan være enten bare hydrazin som væske eller damp, men mer fordelaktig -benytter man en vannoppløsning av hydrazin. Hydrazinets innhold i vannoppløsning kan variere innenfor området 1 - 90 vektprosent-, fortrinnsvis innenfor området 2-20 vektprosent. Impregneringsforholdene kan varieres slik at hydrazin-innholdet ved pressingen i materialet, som skal behandles er mellom 1 og 100 % a-v tørrvekten av materialet som skal behandles.

Impregneringen utføres ved dypping,"nedsenking, besprøyt-ing eller dampbehandling. Materialet som skål impregneres foreligger enten i finfordelt- form eller i form av et forprodukt som er fremstilt av finfordelt materiale. -F. eks. ved fremstilling av plater er det fordelaktig at de åv en vannsuspensjon fremstilte plater eller ark av egnet tykkelse, som etter eventuell delvis eller fullstendig tørking impregneres med hydrazin.

Etter impregnering plaseres materialet mellom oppvarmbare presselementer. Pressing foretas fortrinnsvis i en hydraulisk presse, som kan arbeide f. eks. med 2 - 200 kp/cm 2trykk. Presstempera-turen er egnet mellom 130 og 200°C, fortrinnsvis ca. 170°C. Presstiden likesom presstrykket.varierer alt etter materialet og de ønskede hårdhetsbetingelser og holdbarhetsegenskaper.

Karakteristisk for pressede produkter fremstilt på den ovenfor beskrevne måte er en ytterst hård flate. Siike plater egner seg derfor også til fremstilling av laminat i hvilke et ytterst hårdt overflatesjikt er nødvendig. Laminering av mykere materialer og pressprodukter ifølge oppfinnelsen kan skje samtidig med varmpress-ingen ifølge oppfinnelsen.

Ifølge en fordelaktig utførelsesform for oppfinnelsen kan platenes holdbarhet-, særlig deres bruddstyrke ved bøyning, økes be-tydelig ved at det hydrazinholdige finfordelte materiale tørkes før pressingen. Tørketemperaturen ligger fordelaktig i området 80 - 100°C, og tørketiden reguleres egnet slik at det impregnerte materiales tørrsubstansinnhold forblir 50 - 100 vektprosent, fortrinnsvis 90 - 95 vektprosent, beregnet på tørrvekten av materialet som skal behandles. Herved har det ligninholdige utgangsmateriales fuktighetsinn-hold liten betydning.

Oppfinnelsen er i det følgende nærmere beskrevet ved hjelp av eksempler. Brinell-hårdhetene for produktene som er fremstilt i eksemplene er målt ifølge DIN 50531-metoden, og bøyebruddstyrken er målt i samsvar med DIN 52186. De angitte prosenttall vedrører vektprosent beregnet, på tørrvekten av materialet som behandles.

Eksempel 1

Tørre kuttede spon fremstilt av bjerketre ble impregnert med 10 prosentig vannoppløsning av hydrazin, hvorved den av sponene absorberte hydrazinmengde beløp ,seg til 19,5 % av sponenes tørrvekt. Etter .grundig impregnering ble sponene tørket til ca. 95 % tørrsub-stanbinnhold ved 80°C. De impregnerte og tørkede spon ble presset mellom stålplater i en hydraulisk presse til plateproduktet. Press-temperaturen var 170°C, presstrykket var 165 kp/cm2 og presstiden 20 minutter. Den oppnådde plates tetthet var 1,17 g/cnr3, Platen hadde en hårdLet på 1030 kp/cm 2 og en bøyebruddstyrke på 137,8 kp/cm 2.

Et annet parti på samme måte impregnerte og tørkede spon

bprle espstreidss. et Ptlaitl enen s ptelattthe emt ed var 821,5 ,1k3 pg/c/m cnor• z t, rydkek ns ohg åmrdehd et 30 1m3i5n5 uktpte/rcms 2

2

og dens bøyebruddstyrke 222 kp/cm .

Eksempel 2

Sagmugg fremstilt av bjerketre ble impregnert og behandlet på samme måte som i eksempel 1 og ble presset til en plate. Press-temperaturen var 170°C, presstiden 39 minutter og presstrykket 82,5

p

kp/cm .

Det oppnådde plateprodukt hadde følgende egenskaper:

Eksempel 3

Halvkjemisk bjerksulfitmasse ble dispergert til en vannsuspensjon, av hvilken det i en arkform ble fremstilt ark med en tykkelse på 1 - 2 cm. Arkene ble tørket og impregnert med 10 prosentig hydrazin.

Etter grundig impregnering b'le arkene tørket ved 80°C. De tørkede ark ble presset i en hydraulisk presse til plater. I neden-stående tabell 1 er det angitt pressforholdene og de oppnådde produk-ters egenskaper ved 170°C presstemperatur.

Eksempel 4

Sulfatcellulose kokt av sagmugg ble dispergert til en vannsuspensjon, av hviken det ble utfelt 1 - 2 cm tykke ark. Arkene ble tørket og impregnert med 10 prosentig hydrazinoppløsning. Etter impregneringen ble arkene tørket ved 80°C til lufttørrhet. De tørkede ark ble presset ved 170 o C og under et trykk på 41 kp/cm P i 25 minutter. De oppnådde platers tykkelse var 1,5 mm, tetthet 0,88 g/cm^, hårdhet 5^0 kp/cm 2 og bøyebruddstyrken ihl kp/cm 2.

Eksempel 5

Avispapir ble dispergert til en vannsuspensjon, av hvilken det i en arkform ble fremstilt 1 - 2 cm tykke ark. Arkene ble tørket

før hydrazinimpregneringen. En del- av arkene ble impregnert med 25

prosentig hydrazinoppløsning og en del med 10 prosentig hydrazinopp-

løsning. Etter impregnering ble arkene tørket ved 80°C tii ca- 90- % tørrsubstansinnhold.

De benyttede' pressforhold og produktenes egenskaper er an-

gitt i tabell 2 for temperaturen 170°C.

På ovenstående måte ble det også behandlet vanlig gransli-

pemasse. Resultatene av disse eksperimenter er også angitt i tabell 2.

Med fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen gis således på en

ytterst enkel måte, som krever små anleggsinvesteringer, en mulighet til å foredle finfordelte ligninholdige materialer, hvilke vanligvis bare har avfallsvérdi, til pressprodukter som kjennetegnes med.eh ytterst høy overflatehårdhet og/eller stor styrke.

Claims (3)

1. Fremgangsmåte til fremstilling avpressede produkter av

finfordelt ligninholdig materiale uten lim, ved å aktivere ligninet med kjemikalier og presse materialet i oppvarmet tilstand,karakterisert vedat det som aktiverende middel benyttes hydrazin.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisertved at det ligninholdige materiale inneholdende hydrazin tørkes til 50 - 100 % tørrsubstansinnhold før pressingen.

3. Fremgangsmåte ifølge kravene 1- 2,karakterisert vedat det benyttes et hydrazininnhold på 1 - 100 vektprosent av det ligninholdige materials tørrvekt.