NO139892B - Fremgangsmaate ved fremstilling av plater av tremateriale - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte ved fremstilling av trematerialplater av sponplatetypen, idet der med tremateriale forståes partikler som stammer fra tre, som spon, tremateriale, bark og barkningsavfall, skjæreavfall fra kartong og papir, osv. Trematerialet foreligger i det vesentlige i form av fiberknipper. Platene fremstilles ved "den tørre metode"

ved hvilken bindemidlet innføres ved påsprøytning eller annen tilsvarende metode i det i form av fiberknipper foreliggende tre-mat eriale.

Ved kjente fremgangsmåter skjer sammenbindingene av disse trematerialpartikler til skivar eller plater ved hjelp av varmeherd-bare bindemidler. Bindemidlene består i alminnelighet av såkalte kunstharpikser, som i form av forkondensat innføres i det på tre baserte råmateriale. Nylig er det også blitt kjent å anvende bare carbamid som bindemiddel for trematerialpartikler. Samtidig har carbamidet vist seg å bevirke forskjellige grader av forbrennings - hemmende virkning, hvilket beror på mengden av tilsatt carbamid.

Fordelen ved å anvende carbamid i sammenligning med andre vanlige metoder er prisen på bindemidlet og dets samtidige innvirkning på såvel brennbarheten som røkdannelsen.

En ulempe ved carbamidmetoden er langsomheten av de kjemiske reaksjoner som hører med til dannelsesprosessen. Den for denne fremgangsmåte nødvendige pressetid er ca. 5 ganger pressetiden for den vanlige fremgangsmåte. Nu har man imidlertid funnet at denne pressetid kan forkortes vesentlig ved hjelp av foreliggende fremgangsmåte .

Fremstillingsprosessen for trematerialplatene er i alminnelighet kontinuerlig med unntagelse av pressingstrinnet. Pressingen utgjør fremgangsmåtens flaskehals, den er m.a.o. det trinn som avgjør hastigheten av de foregående og efterfølgende fremstillings-trinn. Det er av denne grunn at det er teknisk-økonomisk ønskelig å forkorte den tid som er nødvendig for pressingen.

Det primære mål med pressingen er å bringe råmaterialet, som skal danne platen, i ønsket form,, og å bevirke reaksjonene som fører til de kjemiske bindinger ved hjelp av varmen fra pressplatene. Det sistnevnte deltrinnet, nemlig overføringen av den for reaksjonene nødvendige akt iveringsenergi til platematerialet, er det langsomste, og utgjør således den faktor som innvirker mest på hele pressingstiden.

Den for pressingstrinnet nødvendige tid er således avhengig såvel av størrelsen av den energimengde som kreves for å aktivere reaksjonene, som av den hastighet med hvilken man formår å innføre denne energimengde i råmaterialet. I prinsipp kan man innvirke på en kjemisk reaksjons aktiveringsenergi, eller reaksjonens hastighets - konstant ved en viss temperatur, med katalytiske midler. på den hastighet med hvilken denne varme-energimengde overføres til platematerialet, kan man nærmest innvirke ved størrelsen av temperatur-forskjellen mellom pressplatene og platematerialet.

Den relativt lange pressingstid som trenges ved den tidligere kjente fremgangsmåte (finsk patent 53-550) hvor carbamid anvendes som bindemiddel, beror på fremgangsmåtens kjemiske natur. De reaksjoner som fører til bindingen mellom treraaterialpartiklene. er et produkt av mange delreaksjoner, og den nødvendige sammenlagte aktiveringsenergi for alle disse reaksjoner er temmelig stor.

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte ved fremstilling av plater av tremateriale ved den tørre metode, hvorved et bindemiddel innføres i et råmateriale som i det vesentlige foreligger i form av fiberknipper, idet carbamid anvendes som bindemiddel, og fremgangsmåten er karakterisert ved at man for å påskynde carbamidets bindevirkning og samtidig hele prosessen, oppvarmer carbamidet, før det innføres i trematerialet, i en forreaktor i nærvær av en katalysator inntil carbamidet begynner å spaltes, hvilket tilkjennegis ved at ammoniakk frigis, idet der som katalysator anvendes et vannoppløselig salt av et uedelt metall, eller et vannoppløselig mono- eller disaccharid, eller et organisk amin, eller en blanding av disse materialer, hvorefter den således aktiverte reaksjonsblanding ved i og for seg kjente metoder innføres i det på tre baserte råmateriale,

og blandingen presses til plater ved en temperatur av 180 - 250°C. Ifølge fremgangsmåten anvendes fortrinnsvis en 40 - 70 vekt%-ig vandig oppløsning av carbamid, som med katalysator tilsatt i en mengde av høyst 0,2 deler av carbamidmengden, oppvarmes under omrøring inntil ammoniakk frigis, hvorefter blandingen umiddelbart innsprøytes i treråmaterialet. Som katalysator anvendes fortrinnsvis MgCl2 eller ZnCl^ eller sulfitavlut som inneholder vannoppløselig mono- eller disaccharid, eller et amin bestående av triethylendiamin, triethylamin, tetramethylendiamin, hexamethylendiamin, hexamethylentetramin eller en blanding av disse aminer.

Ved hjelp av foreliggende fremgangsmåte

har man i betydelig grad kunnet forkorte pressingstiden i den fremstillingsmetode hvor carbamid anvendes som bindemiddel. Dette skjer delvis ved å senke reaksjonenes samlede akt iveringsenergimengde med katalysatorer ifølge oppfinnelsen, idet reaksjonenes hastighetskonstanter, når man anvender den for metoden vanlige pressingstemperatur, blir merkbart større, dels ved å la en del av carbamidets reaksjoner foregå under varmeinnvirkning før det innsprutes i trematerialet, hvorved den til disse forreaksjoner nødvendige tid har kunnet nedsettes i selve pressetrinnet. Det beste resultat fåes ved å forene begge disse metoder, idet man fremstiller en reaksjonsblanding av carbamid ved å oppvarme denne sammen med katalysatorer før innsprøytning i trematerialet . Den kjente fremgangsmåte krever en pressetid på 1 - IO minutter pr. millimeter flatetykkelse. Som resultat av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen får man en pressetid på 20 -

50 sekunder pr. millimeter platetykkelse.

Den forreagerte blanding fremstilles f.eks. på følgende

måte: Carbamid med katalysatorer oppløses i vann slik at man får en oppløsning med 50 vekt% carbamid. Blandingen oppvarmes derefter så meget at det som indikasjon på carbamidets spaltning begynner å dannes ammoniakk. Den tid som trenges for oppvarmningen og blandingens sluttemperaur, er avhengig av hverandre og av den be-nyttede katalysator. Nettopp på det tidspunkt da ammoniakk begynner å utvikles, sprutes den varme reaksjonsblanding ved hjelp av kjente innsprutningsmetoder, som utvikler små dråper, inn i treråmaterialet. Det resulterende materiale brees derpå ut til et plateemne og innføres i en varmpresse hvor de endelige reaksjoner som fører til tverrbindinger mellom trematerialpartiklene, foregår. Pressingen skjer i et temperaturområde mellom 180°C og 250°C. Pressetiden er avhengig av pressetemperaturen og tilsvarer ved de nevnte temperaturer ca. fra 50 sek/mm til 20 sek/mm.

De for foreliggende fremgangsmåte egnede katalysatorer kan man finne innen tre kjemisk ulike emnegrupper. Den første kata-lytisk virkende emnegruppe består av vannoppløselige salter av visse vanlige uedle metaller, og blandinger av slike salter. Slike uedle metaller er Li, Na, K, Ca, Al, Mg, Zn, Fe, Co, Sn og Pb. Andre grupper består av vannoppløselige mono- og disaccharider eller materialer som inneholder slike, f.eks. sulfitavlut. Den tredje gruppe utgjøres av organiske aminer, særlig tertiære aminer, f.eks. triethylendiamin, triethylamin, tetramethylendiamin , hexamethylendiamin og hexamethylentetramin.

Katalysatorene virker allerede ved en tilsetning på 0,1 vekt%

(beregnet på mengden av tørt tremateriale), men man får i alminnelighet de beste resultater med en mengde på 1 - 3%. Et særlig godt resultat oppnåes med blandinger av katalysatorer, idet den samlede mengde er 1 - 3%• Forsøk har likeledes vist at innvirkningen av forskjellige metallsalter er omtrent den samme, slik at man kan anvende et slikt salt som i tilfelle er fordelaktigst.

Følgende eksempler belyser tilpasningsmuligheter ved fremgangsmåten :

Eksempel 1

Man fremstiller en vannoppløsning som inneholder 50 vekt% carbamid. Til blandingen tilsettes 0,05 deler MgC^ (eller et annet av de ovennevnte salter) beregnet på carbamidmengden. Oppløsningen oppvarmes under samtidig omrøring høyst til den temperatur hvor spaltningen av carbamidet begynner. En indikasjon på dette punkt er dannelsen av ammoniakk. Umiddelbart e.fterpå sprutes reaksjons-oppløsningen inn i sagsponet. Materialet brees ut til plateemner og presses ved en temperatur på 200°C. Den i treråmaterialet inn-førte carbamidmengde utgjør herved ca. 20% av trematerialet. Pressetiden er 4o sek/mm platetykkelse.

Platens egenskaper:

Eksempel 2

Man går frem på samme måte som i eksempel 1, men man anvender som katalysator samme mengde monosaccharid eller sulfitlut som inneholder en tilsvarende mengde.

Platens egenskaper:

Eksempel 3

Man går frem som i eksempel 1, men man anvender hexamethylentetramin som katalysator.

Egenskapene var som i eksempel 2.

Eksempel 4

Man går frem som i eksempel 2, men anvender en pressetemperatur på 220°C og en pressetid på 30 sek/mm.

Egenskapene var som i eksempel 2.

Eksempel 5

Dette eksempel belyser anvendelsen av en katalysatorblanding. Til den 50 vekt%-ige vannoppløsning av carbamid tilsettes

0,025 deler ZnCl2 (beregnet på carbamidmengden) samt tilsvarende mengde sukkerarter fra sulfitlut. Derefter går man frem som i eksempel 1, bortsett fra at pressetemperaturen er 220°C og pressetiden 20 sek/mm.

Platens egenskaper:

Claims (5)

1. Fremgangsmåte ved fremstilling av plater av tremateriale ved den tørre metode, hvorved et bindemiddel innføres i et tre-råmateriale som i det vesentlige foreligger i form av fiberknipper, idet carbamid anvendes som bindemiddel, karakterisert ved at man for å påskynde carbamidets bindevirkning og samtidig hele prosessen,oppvarmer carbamidet, før det innføres i trematerialet, i en forreaktor i nærvær av en katalysator inntil carbamidet begynner å spaltes, hvilket tilkjennegis ved at ammoniakk frigis, idet der som katalysator anvendes et vannoppløselig salt av et uedelt metall, eller et vannoppløselig mono- eller disaccharid, eller et organisk amin, eller en blanding av disse materialer, hvorefter den således aktiverte reaksjonsblanding ved i og for seg kjente metoder innføres i det på tre baserte råmateriale, og blandingen presses til plater ved en temperatur av 180 - 250°C.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at en 40-70 vekt%-ig vandig oppløsning av carbamid, og med katalysator tilsatt i en mengde av høyst 0,2 deler av carbamidmengden, oppvarmes under omrøring inntil ammoniakk frigis, hvorefter blandingen umiddelbart innsprøytes i treråmaterialet.

3- Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at MgCl2 eller ZnCl2 anvendes som katalysator.

4- Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at sulfitavlut som inneholder vannoppløselig mono- eller disaccharid, anvendes som katalysator .

5. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at et amin bestående av triethylendiamin, triethylamin, tetramethylendiamin , hexamethylendiamin, hexamethylentetramin eller en blanding av disse forbind-elser, anvendes som katalysator.