NO131736B - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte for fremstilling av brannhemmende, hårde,

halvhårde eller porøse trefiberplater med flammebestandig overflateskikt.

Foreliggende oppfinnelse går ut på en fremgangsmåte for fremstilling av brannhemmende, hårde, halvhårde eller porøse trefiberplater med flammebestandig overflateskikt, hvor et våtark av fibrøs celluloseholdig materiale i den begynnende del av en opptagningsmaskin påføres et overflateskikt som innbefatter uorganisk pigment og eventuelt lignocelluloseholdige fibre„

Begrepet "brannhemmende lag" er definert i det svenske "Statens Provningsanstalts" publikasjon nr„ 12 og innebærer at et slikt lag, f.eks» platemateriale, i en viss tid skal beskytte et bakom liggende brennbart materiale mot antennelse.

Det er kjent å øke flammemotstanden hos fibrøse, lignocelluloseholdige materialer i plateform, ved at materialet blandes og/eller impregneres med vandige oppløsninger av forskjellige salter, som f„eks. fosfat, borat etc. Det er også kjent å beskytte fiberplater mot brann ved å behandle dem f.eks. med slike salter. Denne behandling skjer før tørrpressingen eller tørkingen av pla-ten. Ved hjelp av disse metoder er det imidlertid bare lykkedes å fremstille produkter med flammebestandig overflateskikt i klasse II eller i beste fall flammebestandig overflateskikt i klasse I. Det er således ikke tidligere lykkedes å fremstille trefiberplater som oppfyller kravet til brannhemmende beklednings-lag. For dette formål har det vært nødvendig f.eks. ved påliming å forsyne trefiberplatene med tykke overflateskikt av ubrennbar asbestsement eller asbestpapir eller lignende.

Det har nå ifølge foreliggende oppfinnelse vist seg mulig å fremstille trefiberplater som oppfyller kravet til brannhemmende lag, ved at overflateskiktet består av minst 50 % kaolin og opptil 30 % lignocelluloseholdige fibre, idet resten utgjøres av mineralfibre, i vann tungt oppløselige, uorganiske salter og lignende , at det uorganiske pigment påføres i en mengde av minst 600 g/m 2, at en polyelektrolytt tilføres overflateskiktet og at våtarket deretter, når dets tørrhet har nådd minst 25 %, påføres en flammebeskyttelsesvæske før tørrpressing eller lufttørking.

Som uorganiske pigmenter anvendes vanligvis "Mica"

(malt glimmer), men fortrinnsvis kaolin, på grunn av dettes lave pris. Det uorganiske pigment pålegges vanligvis på våtarket i form av en oppslemming, hvorunder pigmentet er oppslemmet med vann til en pigmentkonsentrasjon av 10 - 40 %. Belegningen skjer deretter på vanlig måte, dvs. med sekundære pålegningskasser eller bokser, f.eks. slik som nå skjer ved pålegningen av overfla-teskiktmasse. For å lette avvanningen av disse pigmentoppslem-minger, som i visse tilfelle kan være vanskelig å avvanne, kan man tilføre avvannings-fremmende midler. Pigmentoppslemmingen kan f.eks. tilsettes kjemiske flokkingsmidler, f.eks. polyelek-trolytter av egnet type. Som avvanningsfremmende midler kan og-så mindre mengder mineral- eller lignocelluloseholdige fibre tilsettes. Denne innblanding av fibre kan også kombineres med tilsetning av polyelektrolytt.

Det er også mulig, og i visse tilfeller mer hensiktsmessig å tilsette overflateskiktet i tørr form, fortrinnsvis som et pulver. Denne teknikk er f.eks. kjent ved belegning av plast.

Mengden av uorganisk pigment i platens overflateskikt bør, hensiktsmessig være minst 600 g/m 2, fortrinnsvis 800 - 2000 g/m 2, og varierer i avhengighet av den ferdige plates tykkelse og densitet. Hvis lignocelluloseholdige fibre innblandes i pigmentskiktet, bør mengden av slike fibre ikke overstige 30 % av overflateskiktet og bør fortrinnsvis utgjøre høyst 400 g/m 2. Den anvendte fiber bør også være relativt finmalt og ha en dreneringsevne av 400 - 600 ml Canadian Standard Freeness (C.S.F.).

Overflateskiktet kan også inneholde mineralfibre, men mengden av mineralfibre bør ikke overskride 200 g/m 2. Ved anvendelse av polyelektrolytt utgjør mengden polyelektrolytt vanligvis 0,02 - 0,1 vektprosent, fortrinnsvis 0,04 - 0,08 vektprosent , beregnet på mengden av tørt pigment.

Ved anvendelse av lignocelluloseholdige fibre i pigmentskiktet oppnåes bedre forankring av dette overflateskikt ved grunnmassen. Lignende eller bedre effekter oppnåes også ved anvendelse av bindemidler, f.eks. karbamidharpiks eller stivelse, som for dette formål innblandes i pigmentoppslemmingen. Det har vist seg hensiktsmessig ovenpå pigmentskiktet å anbringe et tynt skikt, høyst 200 g/m 2 , fortrinnsvis 100 - 150 g/m 2 av en meget finmalt masse av lignocelluloseholdige fibre. Dreneringsevnen hos denne masse er fortrinnsvis 150 - 250 ml C.S.F. På denne må-te oppnåes dels en jevnere og blankere overflate enn om pigmentskiktet utgjør det ytterste skikt, dels unngåes risikoen for fast-brenning i pressen ved fremstillingen av hårde eller halvhårde plater.

Den for innblanding i pigmentskiktet eller for påfø-ring på pigmentskiktet anvendte lignocelluloseholdige fiber ut-gjøres fortrinnsvis av en.mekanisk masse.

Pigmentoppslemmingen påføres hensiktsmessig grunnmasse-arket når dette har oppnådd et tørrstoffinnhold av ca. 10 %. Det vann som tilføres arket med pigmentoppslemmingen avsuges på kjent måte gjennom våtarket..våtarket gjennomgår deretter normal pres-sing (valsepressing), hvorunder dets tørrstoffinnhold økes til 30 - 35 %. Ved dette tørrstoffinnhold påføres brannbeskyttelsesvæske0 Denne brannbeskyttelsesvæske er en i og for seg kjent brannbeskyttelsesvæske og utgjøres vanligvis av en i det vesent-lige' mettet saltoppløsning, spesielt av salt av typen fosfat eller borat, ved påføringen har brannbeskyttelsesvæsken hensiktsmessig noe forhøyet temperatur, f.eks. 40 til 60 eller 80°C.

Brannbc-.:-k.yttelsesvæsken påføres ved foreliggende fremgangsmåte på våtarket, hensiktsmessig før varmpressingen eller tørkingen etter opptagningsmaskinens siste pressvalsepar„ Overflateskiktet av hovedsakelig uorganisk pigment er på forhånd påført våtarkets overflate. Det er ikke nødvendig herunder å anbringe vakuum på baksiden av våtarket„

Ifølge foreliggende oppfinnelse behandles hovedsakelig den ene siden av fiberplaten. Oppfinnelsen kan anvendes ved fremstilling av såvel hårde som halvhårde trefiberplater og po-røse trefiberplater uten senkning av arkformningshastigheten, tørkings-, pressings- eller herdingstemperaturen. De ifølge oppfinnelsen fremstilte trefiberplater oppfyller kravet til brannhemmende bekledningslag og har hovedsakelig de samme fysikalske egenskaper som ubehandlete trefiberplater av samme type, fremfor alt er styrkeegenskapene de samme.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere i følgende eksempler: Eksempel 1

Et våtark med en beregnet tørr overflatevekt av 5,7 kg/m

* fremstilles på kjent måte på en planviremaskin. våtarket består av tre skikt, hvorunder det undre, som utgjør ca. 80 % av tykkelsen, består av en masse med en avvanningsmotstand av 25 defibratorsekunder. Det mellomste skikt utgjøres av 1000 g/m 2 kaolin, som pålegges i form av en vandig oppslemming i en første såkalt pålegningsboks. Det øverste skikt, som pålegges i en andre pålegningsboks, utgjøres av 120 g/m 2 slipemasse, som har en dreneringsevne av ca. 200 ml

C.S.F.

Kaolinoppslemmingen, som tilberedes i en separat tank, består av 40 kg kaolin i 100 1 vann (28,5 vektprosent). For å flokke ut kaolinet og på denne måte lette dets avvanning på opptagningsmaskinen, tilfører man i rørledningen like før utrenningen i pålegningsboksen 0,5 kg pr. ton kaolin av en polyelektrolytt (Reten) i form av en 0,1 %'s vannoppløsning» Det på denne måte fremstilte våtark har etter opptagningsmaskinens siste presse-par oppnådd et middels tørrstoffinnhold av 32 %. I denne tilstand besprøytes den kontinuerlige bane av våo tarket med 2,2 liter/m<2 >brannbeskyttelsesvæske, som består av en til 70°C oppvarmet vann-oppløsning av boraks, borsyre og karbamid. Vårarkbanen kappes dexetter i 5,5 meter lange ark, som ved planpressing får sitt tørr-stoffinnhold øket til 52,5 %. Disse våtark innføres deretter på kjent måte i en etasjevarmpresse og varmpresses til 6 mm trefiberplater. Etter normal varmherding og befuktning oppnår platene en densistet av 0,9 g/m 2 , en bøyefasthet av 275 kp/cm <2>, en vannabsorbsjon av 56 % og en tykkelsessvelling av 30 % etter 24 timers vannlagring ved 20°C.

Eksempel 2

Et våtark med en beregnet tørr overflatevekt av 9,0 kg/m 2ble fremstilt på kjent måte på en planviremaskin. våtarket består av to skikt av en masse med en avvanningsmotstand av 23 defibratorsekunder. Overflateskiktet består av en blanding av i vann suspendert kaolin og en bleket sagsponmasse, som har en dreneringsevne av 325 ml Canadian Standard Freeness. Mengden av kaolin utgjør herunder 900 g/m 2 og massefibermengden 250 g/m 2. I praksis utføres blandingen på den måten at den separat tilberedte vannoppslemmingen av kaolinet (35 kg i 100 1 vann) tilføres overflatemassen i ledningen like før utrenningen i pålegningsboksen. Forut for blandingen med overflatemassen tilføres en 0,1 %'s vann-oppløsning av en polyelektrolytt til vannoppslemmingen av kaolin i en mengde av 0,5 kg/tonn kaolin for flokking av kaolinet og således for å lette avvanningen på opptagningsmaskinen. Det på denne, måte fremstilte våtark har etter opptagningsmaskinens siste presse-par oppnådd et middels tørrstoffinnhold av 33 %. I denne tilstand tilføres den kontinuerlige bane av våtarket ved hjelp av en teppe-påo legningsanordning 2,4 liter/m 2 brannbeskyttelsesvæske, som består av en til 68°C oppvarmet vannoppløsning av boraks, borsyre og karbamid. Deretter kappes våtarkbanen i 5,5 m lange ark, som ved planpressing i en én-etasjes koldpresse får sitt tørrstoffinnhold øket til 54 %. Dette våtark ble innført deretter på kjent måte i en etasjevarmpresse og varmpresset på kjent måte ved hjelp av stoppeklosser mellom presseplatene til 12 mm trefiberplater (byg-geboard)„ Etter varmherding og befuktning på kjent måte hadde platene en densitet av 0,75 g/m 3 , en bøyestyrke av 140 kp/cm 2, en vannabsorbsjon av 98 % og en tykkelsessvelling av 29 % etter 24 timers vannlagring ved 20°C.

Eksempel 3

Et våtark med en beregnet tørr overflatevekt av 3,5 kg/m<2 >ble fremstilt på kjent måte på en planviremaskin. våtarket besto av to skikt, hvorunder det undre, som utgjorde ca. 93 % av tykkelsen, besto av en sagsponmasse med en avvanningsmotstand av 73 defibratorsekunder. Overflateskiktet som besto av en blanding av kaolin (1000 g/m 2 ) og diabaseull (400 g/m 2) og stivelsesbindemid-del ble tilberedt på følgende måte: I en tank med god omrøring oppslemmes først 100 vektdeler diabaseull i 2800 vektdeler vann. Når diabaseullen eer vel dispergert i vannet, tilføres en separat tilberedt oppslemming av 250 vektdeler kaolin i 650 vektdeler vann, til sist tilsettes 160 vektdeler av et 3 %'s hvetemelsklister, som også inneholder hydrofoberingsmiddel i form av en tallolje-emulsjon. Den fer-

dige oppslemming, som nå kan pumpes over i en forrådsbeholder,

har et tørrstoffinnhold av ca. 10 %. Denne oppslemming påføres deretter på kjent måte i en pålegningsboks på det beskrevne grunnmasseark. Dette våtark hadde etter opptagningsmaskinens siste valsepresspar oppnådd et tørrstoffinnhold av 38 %. I denne tilstand ble den kontinuerlige bane av våtarket besprøytet med 2,0 liter/m av en brannbeskyttelsesvæske oppvarmet til 70°C.

Denne brannbeskyttelsesvæske ble fremstilt ved oppløsning av

boraks, borsyre og karbamid i vann. Den bespøytede bane av våt-

arket ble deretter kappet i"lengder, som senere på kjent måte ble innført i en kontinuerlig fler-etasjers viftetørker og herunder ble,tørket til 12 mm tykke plater av hovedsakelig samme karakter som porøs board. Etter vannkjøling og formatsaging på kjent måte hadde platene en densitet av 0,32 g/cm 3 , en bøyestyrke av 18 kp/cm<2>

og en vannabsorbsjon av 198 % etter 24 timers vannlagring ved 20°C.

Under prøving av brannhemmingen under anvendelse av me-

tode nr. Br 4 "Flammespredning hos overflatebekledningsmateriale"

med forlengelse av prøvetiden til 10 minutter ifølge "statens Provningsanstalt, viste det seg at de oppnådde trefiberplater

ifølge samtlige tre angitte eksempler har en slik flammebeskyt-

telse at de under hele prøvetiden (10 min) underskrider grense-

kurve 1. Hvilket gjør at platene dels oppfyller kravet til flam-

mesikkert overflateskikt klass I, dels kravet til "brannhemmende bekledningslag".

Claims (5)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av brannhemmende, hårde, halvhårde eller porøse trefiberplater med flammebestandig overflateskikt, hvor et våtark av fibrøst celluloseholdig materiale i den begynnende del av en opptagningsmaskin påføres et overflate-

skikt som innbefatter uorganisk pigment og eventuelt lignocelluloseholdige fibre, karakterisert ved at overflateskiktet består av minst 50 % kaolin og opp til 30 % lignocelluloseholdige fibre, idet resten utgjøres av mineralfibre, i vann tungt oppløselige, uorganiske salter og lignende, at det uorganiske pigment påføres i en mengde av minst 600 g/m , at en polyelektrolytt tilføres overflateskiktet og at våtarket deretter, når dets tørrhet har nådd minst 25 %, påføres en flammebeskyttelsesvæske før tørrpressing eller lufttørking.

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at overflateskikt-materialet påføres våtarket i form av vannsuspensjon, som avvannes gjennom våtarket.

3. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at overflateskikt-materialet påføres i form av et vannuoppløselig pulver.

4. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at det uorganiske pigment påføres i en mengde av høyst 2000 g/m2.

5. Fremgangsmåte som angitt i krav 1-4, karakterisert ved at det uorganiske materiale påføres i blanding med et bindemiddel f.eks. av kunstharpikstypen, stivelsetypen eller cel-lulosederivat-typen. >