NO147722B - BINDING MATERIAL FOR MANUFACTURING OF VINERATED, CHIPPING AND FIBER PLATES AND SIMILAR PRODUCTS - Google Patents
BINDING MATERIAL FOR MANUFACTURING OF VINERATED, CHIPPING AND FIBER PLATES AND SIMILAR PRODUCTS Download PDFInfo
- Publication number
- NO147722B NO147722B NO783487A NO783487A NO147722B NO 147722 B NO147722 B NO 147722B NO 783487 A NO783487 A NO 783487A NO 783487 A NO783487 A NO 783487A NO 147722 B NO147722 B NO 147722B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- binder
- weight
- molecular weight
- phenol
- formaldehyde
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 24
- 239000000463 material Substances 0.000 title 1
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 75
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 70
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 claims description 60
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims description 31
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 claims description 31
- KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 2-methoxy-6-methylphenol Chemical compound [CH]OC1=CC=CC([CH])=C1O KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 29
- 229920001732 Lignosulfonate Polymers 0.000 claims description 22
- 102000051325 Glucagon Human genes 0.000 claims description 16
- 108060003199 Glucagon Proteins 0.000 claims description 16
- MASNOZXLGMXCHN-ZLPAWPGGSA-N glucagon Chemical compound C([C@@H](C(=O)N[C@H](C(=O)N[C@@H](CCC(N)=O)C(=O)N[C@@H](CC=1C2=CC=CC=C2NC=1)C(=O)N[C@@H](CC(C)C)C(=O)N[C@@H](CCSC)C(=O)N[C@@H](CC(N)=O)C(=O)N[C@@H]([C@@H](C)O)C(O)=O)C(C)C)NC(=O)[C@H](CC(O)=O)NC(=O)[C@H](CCC(N)=O)NC(=O)[C@H](C)NC(=O)[C@H](CCCNC(N)=N)NC(=O)[C@H](CCCNC(N)=N)NC(=O)[C@H](CO)NC(=O)[C@H](CC(O)=O)NC(=O)[C@H](CC(C)C)NC(=O)[C@H](CC=1C=CC(O)=CC=1)NC(=O)[C@H](CCCCN)NC(=O)[C@H](CO)NC(=O)[C@H](CC=1C=CC(O)=CC=1)NC(=O)[C@H](CC(O)=O)NC(=O)[C@H](CO)NC(=O)[C@@H](NC(=O)[C@H](CC=1C=CC=CC=1)NC(=O)[C@@H](NC(=O)CNC(=O)[C@H](CCC(N)=O)NC(=O)[C@H](CO)NC(=O)[C@@H](N)CC=1NC=NC=1)[C@@H](C)O)[C@@H](C)O)C1=CC=CC=C1 MASNOZXLGMXCHN-ZLPAWPGGSA-N 0.000 claims description 16
- 229960004666 glucagon Drugs 0.000 claims description 16
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 claims description 12
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 239000011093 chipboard Substances 0.000 claims description 10
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 8
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 8
- 239000011094 fiberboard Substances 0.000 claims description 4
- 239000004117 Lignosulphonate Substances 0.000 claims description 2
- 235000019357 lignosulphonate Nutrition 0.000 claims description 2
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 30
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 18
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 15
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 15
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 14
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 13
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 description 13
- 229920005654 Sephadex Polymers 0.000 description 10
- 239000012507 Sephadex™ Substances 0.000 description 10
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 description 8
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 8
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N phenol group Chemical group C1(=CC=CC=C1)O ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 description 7
- 235000018185 Betula X alpestris Nutrition 0.000 description 6
- 235000018212 Betula X uliginosa Nutrition 0.000 description 6
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 6
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 6
- 239000003480 eluent Substances 0.000 description 6
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 6
- 238000005194 fractionation Methods 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 5
- 235000017343 Quebracho blanco Nutrition 0.000 description 4
- 241000065615 Schinopsis balansae Species 0.000 description 4
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 241000209140 Triticum Species 0.000 description 4
- 235000021307 Triticum Nutrition 0.000 description 4
- 238000010411 cooking Methods 0.000 description 4
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 4
- 239000013558 reference substance Substances 0.000 description 4
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L sulfite Chemical compound [O-]S([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 238000010828 elution Methods 0.000 description 3
- 238000005227 gel permeation chromatography Methods 0.000 description 3
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 3
- 238000007731 hot pressing Methods 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 239000011120 plywood Substances 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 102000018832 Cytochromes Human genes 0.000 description 2
- 108010052832 Cytochromes Proteins 0.000 description 2
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007983 Tris buffer Substances 0.000 description 2
- 229920001807 Urea-formaldehyde Polymers 0.000 description 2
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 2
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 description 2
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 description 2
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 2
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 2
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 2
- WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N methanone Chemical compound O=[14CH2] WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 2
- -1 methylol groups Chemical group 0.000 description 2
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 2
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- LENZDBCJOHFCAS-UHFFFAOYSA-N tris Chemical compound OCC(N)(CO)CO LENZDBCJOHFCAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- WXHLLJAMBQLULT-UHFFFAOYSA-N 2-[[6-[4-(2-hydroxyethyl)piperazin-1-yl]-2-methylpyrimidin-4-yl]amino]-n-(2-methyl-6-sulfanylphenyl)-1,3-thiazole-5-carboxamide;hydrate Chemical compound O.C=1C(N2CCN(CCO)CC2)=NC(C)=NC=1NC(S1)=NC=C1C(=O)NC1=C(C)C=CC=C1S WXHLLJAMBQLULT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M Bisulfite Chemical compound OS([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 108010038061 Chymotrypsinogen Proteins 0.000 description 1
- 229920002307 Dextran Polymers 0.000 description 1
- 108010058846 Ovalbumin Proteins 0.000 description 1
- 235000008124 Picea excelsa Nutrition 0.000 description 1
- 244000193463 Picea excelsa Species 0.000 description 1
- 235000008331 Pinus X rigitaeda Nutrition 0.000 description 1
- 235000011613 Pinus brutia Nutrition 0.000 description 1
- 241000018646 Pinus brutia Species 0.000 description 1
- 235000008582 Pinus sylvestris Nutrition 0.000 description 1
- 241000218626 Pinus sylvestris Species 0.000 description 1
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 240000003021 Tsuga heterophylla Species 0.000 description 1
- 235000008554 Tsuga heterophylla Nutrition 0.000 description 1
- 238000011481 absorbance measurement Methods 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000011088 calibration curve Methods 0.000 description 1
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- SLGWESQGEUXWJQ-UHFFFAOYSA-N formaldehyde;phenol Chemical compound O=C.OC1=CC=CC=C1 SLGWESQGEUXWJQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LCDFWRDNEPDQBV-UHFFFAOYSA-N formaldehyde;phenol;urea Chemical compound O=C.NC(N)=O.OC1=CC=CC=C1 LCDFWRDNEPDQBV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-M hydrosulfide Chemical compound [SH-] RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 238000002103 osmometry Methods 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- GRVFOGOEDUUMBP-UHFFFAOYSA-N sodium sulfide (anhydrous) Chemical compound [Na+].[Na+].[S-2] GRVFOGOEDUUMBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001273 sulfonato group Chemical group [O-]S(*)(=O)=O 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 238000005199 ultracentrifugation Methods 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L97/00—Compositions of lignin-containing materials
- C08L97/02—Lignocellulosic material, e.g. wood, straw or bagasse
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Dry Formation Of Fiberboard And The Like (AREA)
- Veneer Processing And Manufacture Of Plywood (AREA)
- Phenolic Resins Or Amino Resins (AREA)
Description
Den foreliggende oppfinnelse vedrører et bindemiddel til fremstilling av finér-, spon- og fiberplater og liknende produkter, bestående av fenol-formaldehydharpiks og av alkalilignin eller lignosulfonater som er fraksjonert etter molekylvekt, samt eventuelt 5-10 vektprosent urea regnet av tørrstoffinnholdet i fenol-formaldehydharpiksen. The present invention relates to a binder for the production of veneer, chipboard and fiber boards and similar products, consisting of phenol-formaldehyde resin and of alkali lignin or lignosulfonates which are fractionated according to molecular weight, as well as possibly 5-10 weight percent urea calculated from the dry matter content of the phenol-formaldehyde resin .
Limsubstanser som er fremstilt av ligninderivater og fenol-formaldehydharpikser, for produksjon av finér-, spon- og fiberplater er kjent blant annet fra dansk patentskrift 100.984, Adhesive substances which are made from lignin derivatives and phenol-formaldehyde resins, for the production of veneer, chipboard and fiber boards are known, among other things, from Danish patent document 100,984,
finsk patentsøknad 965/69, finsk patentskrift 52.226, kanadisk patentskrift 735.389, US-patentskrifter 2.786.008 og 3.185.654 Finnish Patent Application 965/69, Finnish Patent Publication 52,226, Canadian Patent Publication 735,389, US Patent Publications 2,786,008 and 3,185,654
samt artiklene "Thermosetting adhesives from electrodialyzed lignosulfonates", TAPPI 5_0, 92-94 A ( 1967 ), og "Reactive Lignin-Derived Products in Phenolic High-Pressure Laminates", TAPPI as well as the articles "Thermosetting adhesives from electrodialyzed lignosulfonates", TAPPI 5_0, 92-94 A ( 1967 ), and "Reactive Lignin-Derived Products in Phenolic High-Pressure Laminates", TAPPI
44, 828-830 (1961). Dessuten er værbestandige bindemidler som er fremstilt av fraksjonerte ligninderivater og fenol-formaldehydharpiks kjent fra finske patentskrifter 51.105 og 51.946. Av de ligninderivater, lignosulfonater eller alkaliligniner som anvendes ved fremstillingen av bindemidlet ifølge de sistnevnte patentskrifter har mer enn 50% en molekylvekt på over 5000. Slike bindemidler som er fremstilt av fraksjonerte ligninderivater har vist seg å være betydelig bedre enn tidligere bindemidler som er fremstilt av ligninderivater, særlig når det gjelder vær-bestandighetsegenskaper, mens deres fasthetsegenskaper fullt ut tilsvarer fasthetsegenskapene hos kommersielle fenol-formalde-hydharpikslimer. 44, 828-830 (1961). Moreover, weather-resistant binders made from fractionated lignin derivatives and phenol-formaldehyde resin are known from Finnish patent documents 51,105 and 51,946. Of the lignin derivatives, lignosulfonates or alkali lignins that are used in the production of the binder according to the latter patents, more than 50% have a molecular weight of over 5000. Such binders that are produced from fractionated lignin derivatives have proven to be significantly better than previous binders that are produced from lignin derivatives, especially in terms of weather resistance properties, while their strength properties fully correspond to the strength properties of commercial phenol-formaldehyde resin adhesives.
De ovenfor anførte bindemidler, hvor mer enn 50% av ligninderivatene har høyere molekylvekt enn 5000, fremstilles av ligninderivater som er fraksjonert etter molekylvekt og som er oppnådd ved celiulosekoking. Fraksjonering utføres vanligvis ved ultrafiltrering av avluten etter kokingen ved hjelp av en semiperme-abel membran. Andre typer fraksjoneringsmetoder er bl.a. kjent fra finsk patentsøknad 3626/72. The binders listed above, where more than 50% of the lignin derivatives have a higher molecular weight than 5,000, are produced from lignin derivatives which are fractionated according to molecular weight and which have been obtained by cellulose cooking. Fractionation is usually carried out by ultrafiltration of the effluent after boiling using a semi-permeable membrane. Other types of fractionation methods include known from Finnish patent application 3626/72.
I forsøkene med å gjøre de ovennevnte bindemidler, som In the attempts to make the above binders, which
er fremstilt av fraksjonerte ligninderivater, egnet for indus-triell produksjon i stor målestokk utgjør den fraksjon som inneholder mye høymolekylære ligninderivater og som er uunnværlig for fremstillingen av bindemidlet en liten del av tørrstoffet i avluten fra cellulosekoking, i og med at av alkaliligninene som oppnås ved sulfatkoking har vanligvis bare 25-30 vektsprosent en molekylvekt på over 5000. Dersom man har som mål at av de ligninderivater som anvendes for fremstilling av bindemidlet skal mer enn 50 vektsprosent ha molekylvekt på over 5000, kommer bare en liten del av avlutens opprinnelige tørrstoff til anvendelse, noe som selvfølgelig nedsetter oppfinnelsens betydning med tanke på den totale anvendelse av avlut og virke. is produced from fractionated lignin derivatives, suitable for industrial production on a large scale, the fraction that contains a lot of high molecular weight lignin derivatives and which is indispensable for the production of the binder constitutes a small part of the dry matter in the effluent from cellulose boiling, in that of the alkali lignins obtained by sulphate boiling usually only has 25-30% by weight a molecular weight of over 5,000. If the aim is that of the lignin derivatives used for the production of the binder, more than 50% by weight should have a molecular weight of over 5,000, only a small part of the original dry matter of the effluent is application, which of course reduces the importance of the invention in terms of the total application of waste liquor and work.
Bindemidlet fremstilles ved blanding av fraksjonerte ligninderivater og fenol-formaldehydharpiks. Fenol-formaldehydharpiksen fremstilles som regel av fenol og formaldehyd. Rikelig anvendelse av formaldehyd fremmer dannelsen av metylolgrupper i fenol-formaldehydharpiksen. Rikelig forekomst av metylolgrupper i fenol-formaldehydharpiksen er til fordel for bindemidlet som er fremstilt av fraksjonerte ligninderivater idet det er sann-synlig at nettopp disse grupper reagerer med ligninderivatene. Det bør imidlertid observeres at rikélig anvendelse av formaldehyd ved fremstillingen av fenol-formaldehyden medfører at den fremstilte fenol-formaldehydharpiks inneholder rikelig med fritt formaldehyd, noe som på grunn av formaldehydets flyktighet og giftighet er farlig av arbeider-trygghetssynsvinkel. Anvendelse av en slik fenol-formaldehydharpiks som inneholder fritt formaldehyd som bestanddel i et bindemiddel er av den grunn mindre anbefalelsesverdig og er forbudt i et antall land. The binder is produced by mixing fractionated lignin derivatives and phenol-formaldehyde resin. The phenol-formaldehyde resin is usually made from phenol and formaldehyde. Abundant use of formaldehyde promotes the formation of methylol groups in the phenol-formaldehyde resin. Abundant occurrence of methylol groups in the phenol-formaldehyde resin is to the advantage of the binder which is made from fractionated lignin derivatives, as it is likely that precisely these groups react with the lignin derivatives. However, it should be observed that the abundant use of formaldehyde in the production of the phenol-formaldehyde means that the produced phenol-formaldehyde resin contains plenty of free formaldehyde, which is dangerous from a worker-safety point of view due to the volatility and toxicity of the formaldehyde. The use of such a phenol-formaldehyde resin which contains free formaldehyde as a component in a binder is therefore less recommendable and is prohibited in a number of countries.
Formålet med den foreliggende oppfinnelse er å avhjelpe The purpose of the present invention is to remedy
de ovennevnte ulemper. De kjennetegnende trekk ved oppfinnelsen er angitt i de etterfølgende krav. the above disadvantages. The characteristic features of the invention are stated in the following claims.
Oppfinnelsen er basert på det overraskende faktum som er iakttatt i de seneste undersøkelser, at man av fraksjonerte ligninderivater, hvorav sogar bare 35 vektsprosent, fortrinnsvis mer enn 40 vektsprosent, har en molekylvekt på over 5000, kan fremstille et værbestandig bindemiddel med utmerket fasthet for bruk ved fremstillingen av finér-, spon- og fiberplater og liknende produkter. Ved fremstillingen av fenol-formaldehydharpiksen som anvendes i bindemidlet, anvender man fortrinnsvis fenol og formaldehyd i et molforhold på mellom 1:1,8 og 1:3. The invention is based on the surprising fact that has been observed in recent research, that from fractionated lignin derivatives, of which even only 35% by weight, preferably more than 40% by weight, has a molecular weight of over 5000, a weather-resistant binder with excellent firmness for use can be produced in the production of veneer, chipboard and fiber boards and similar products. In the production of the phenol-formaldehyde resin used in the binder, phenol and formaldehyde are preferably used in a molar ratio of between 1:1.8 and 1:3.
På grunn av oppfinnelsen behøver ligninderivatene bare fraksjoneres så langt at minst 35 vektsprosent, fortrinnsvis mer enn 40 vektsprosent, av ligninderivatene har en molekylvekt på over 5000. Fremstillingen av bindemidlet ifølge oppfinnelsen er derved betydelig fordelaktigere og billigere enn fremstillingen av bindemidlene ifølge de finske patentskrifter 51.105 Due to the invention, the lignin derivatives only need to be fractionated to the extent that at least 35% by weight, preferably more than 40% by weight, of the lignin derivatives have a molecular weight of over 5000. The production of the binder according to the invention is thereby significantly more advantageous and cheaper than the production of the binders according to the Finnish patent documents 51,105
og 51.946, idet ligninderivatene som anvendes ifølge disse patentskrifter har måttet fraksjoneres betydelig lengre, slik at mer enn 50 vektsprosent av ligninderivatene har en molekylvekt på and 51,946, as the lignin derivatives used according to these patents have had to be fractionated considerably longer, so that more than 50% by weight of the lignin derivatives have a molecular weight of
over 5000. Fremstillingen av bindemidlet ifølge den foreliggende oppfinnelse er på grunn av de angitte omstendigheter betydelig enklere og billigere enn fremstillingen av tidligere kjente bindemidler av samme type. over 5000. The production of the binder according to the present invention is, due to the stated circumstances, significantly simpler and cheaper than the production of previously known binders of the same type.
Lignosulfonatenes og alkaliligninets molekylvektsfordelinger kan bestemmes ved hjelp av gelkromatografiske metoder, The molecular weight distributions of the lignosulfonates and the alkali lignin can be determined using gel chromatographic methods,
slik som angitt av f.eks. Whitaker, J.R., Anal. Chem. 5_3 ( 1963 ): as indicated by e.g. Whitaker, J.R., Anal. Chem. 5_3 ( 1963 ):
12, 1950-1953, Forss, K.G. og Stenlund, B.G., Paperi ja Puu £8 12, 1950-1953, Forss, K.G. and Stenlund, B.G., Paperi ja Puu £8
(1966):9, 565-574 og 11, 673-676, samt Forss, K.G., Stenlund, (1966):9, 565-574 and 11, 673-676, as well as Forss, K.G., Stenlund,
B.G. og Sågfors, P.-E., Applied Polymer Symposium No. 28 (1976), 1185-1194, John Wiley & Sons Inc. Ved disse metoder elueres prøvene gjennom en gelkromatografikolonne. Molekylvektsfor-delingene bestemmes på basis av korrelasjonen mellom molekyl-vektene og tilsvarende retensjonsvolumer. Denne korrelasjon kan man stille opp ved bestemmelse av forskjellige fraksjoners molekylvekter ved hjelp av lysspredningsmetoden eller under anvendelse av osmometri eller ultrasentrifugeringsteknikk. Disse metoder er imidlertid ytterst møysommelige, og det er derfor med tanke på praksis formålstjenligere å kalibrere gelkromato-graf ikolonnen ved hjelp av lett tilgjengelige stoffer som har kjente molekylvekter. Et slikt stoff er f.eks. glukagon. Ifølge dette har mer enn 40 vektsprosent, fortrinnsvis mer enn 45 vektsprosent, av ligninderivaténe som anvendes til bindemidlet ifølge den foreliggende oppfinnelse en høyere molekylvekt enn glukagon. B. G. and Sågfors, P.-E., Applied Polymer Symposium No. 28 (1976), 1185-1194, John Wiley & Sons Inc. In these methods, the samples are eluted through a gel chromatography column. The molecular weight distributions are determined on the basis of the correlation between the molecular weights and corresponding retention volumes. This correlation can be established by determining the molecular weights of different fractions using the light scattering method or using osmometry or ultracentrifugation techniques. However, these methods are extremely laborious, and it is therefore more practical in terms of practice to calibrate the gel chromatograph column using readily available substances with known molecular weights. Such a substance is e.g. glucagon. According to this, more than 40% by weight, preferably more than 45% by weight, of the lignin derivatives used for the binder according to the present invention have a higher molecular weight than glucagon.
Vannløsningen av bindemidlet ifølge oppfinnelsen har pH The water solution of the binder according to the invention has a pH
8-14. Ved fremstilling av bindemidlet av sure ligninderivater, f.eks. av lignosulfonater som er fraksjonert fra avlut etter 8-14. When producing the binder from acidic lignin derivatives, e.g. of lignosulfonates that are fractionated from effluent after
sulfitkoking, kan man med fordel tilsette til bindemidlet f.eks. alkali- eller jordalkalihydroksyd for heving av pH til 8-14. Ligninderivatene anvendes mest hensiktsmessig i form av alkali-eller jordalkalisalter, som eventuelt inneholder et overskudd av det respektive alkali. Bindemidlets basisitet er også fordelaktig på grunn av at et basisk bindemiddel forårsaker mindre korrosjon enn et surt bindemiddel. Det skal også bemerkes at ved tilsetning av f.eks. natriumhydroksyd til bindemidlet, senker natriumhydroksydet bindemidlets viskositet, noe som forenkler bindemidlets fremstilling og viderebehandling. sulphite boiling, you can advantageously add to the binder e.g. alkali or alkaline earth hydroxide to raise the pH to 8-14. The lignin derivatives are most appropriately used in the form of alkali or alkaline earth salts, which possibly contain an excess of the respective alkali. The basicity of the binder is also advantageous because a basic binder causes less corrosion than an acidic binder. It should also be noted that by adding e.g. sodium hydroxide to the binder, the sodium hydroxide lowers the binder's viscosity, which simplifies the binder's production and further processing.
Ifølge en fordelaktig utførelsesform av oppfinnelsen inneholder bindemidlet 5-10 vektsprosent, regnet av fenol-formaldehydharpiksens tørrstoffinnhold. Ved tilsetning av urea til fenol-formaldehydharpiksen reagerer ureaen med formaldehydoverskuddet og binder dermed formaldehydoverskudd som befinner seg i blandingen. Anvendelse av urea i bindemidlet bedrer således arbeider-tryggheten og muliggjør anvendelse av et formaldehydoverskudd, som bedrer bindemidlets fasthetsegenskaper, i forbindelse med fremstillingen av fenol-formaldehydharpiksen. Sammen med formalde-hydet danner urea et permanent polymerisat og øker derved også bindemidlets fasthet. According to an advantageous embodiment of the invention, the binder contains 5-10 percent by weight, calculated from the dry matter content of the phenol-formaldehyde resin. When urea is added to the phenol-formaldehyde resin, the urea reacts with the excess formaldehyde and thus binds the excess formaldehyde in the mixture. The use of urea in the binder thus improves worker safety and enables the use of an excess of formaldehyde, which improves the firmness properties of the binder, in connection with the production of the phenol-formaldehyde resin. Together with the formaldehyde, urea forms a permanent polymer and thereby also increases the firmness of the binder.
Urea kan med fordel også anvendes i slike bindemidler på fenol-formaldehydharpiksbasis hvor mer enn 50% av ligninderivatene, alkaliligninene eller ligninsulfonatene har en molekylvekt på over 5000. Urea can advantageously also be used in such binders on a phenol-formaldehyde resin basis where more than 50% of the lignin derivatives, alkali lignins or lignin sulphonates have a molecular weight of over 5,000.
Ligninderivatene som anvendes til fremstilling av bindemidlet ifølge oppfinnelsen kan f.eks. være lignosulfonater fra sulfitkokingen av råmaterialet som inneholder lignocellulose (kokeløsningen inneholder bisulfit og svoveldioksyd). Videre kan man til fremstilling av bindemidlet anvende alkaliligniner fra alkalisk koking av et råmateriale som inneholder lignocellulose, f.eks. fra sodaprosessen (kokeløsningen inneholder natriumhydroksyd), sulfatprosessen (kokeløsningen inneholder natrium-hydroksyd, natriumsulfid og -hydrosulfid) eller oksygen-alkali-prosessen (kokingen utføres med natriumhydroksyd i nærvær av oksygen). The lignin derivatives used to produce the binder according to the invention can e.g. be lignosulphonates from the sulphite cooking of the raw material containing lignocellulose (the cooking solution contains bisulphite and sulfur dioxide). Furthermore, alkali lignins from alkaline boiling of a raw material containing lignocellulose can be used to produce the binder, e.g. from the soda process (the boiling solution contains sodium hydroxide), the sulphate process (the boiling solution contains sodium hydroxide, sodium sulphide and hydrosulphide) or the oxygen-alkali process (the boiling is carried out with sodium hydroxide in the presence of oxygen).
Fraksjoneringen av ligninderivatene kan utføres ifølge The fractionation of the lignin derivatives can be carried out according to
en vilkårlig i og for seg kjent fraksjoneringsmetode, såsom ved an arbitrary in and of itself known fractionation method, such as
utfelling, ekstraksjon eller ultrafiltrering. Slike fraksjoneringsmetoder er kjent fra US-patentskrift 3.825.526 og fra finsk patentsøknad 3 62 6/7 2. precipitation, extraction or ultrafiltration. Such fractionation methods are known from US patent 3,825,526 and from Finnish patent application 3 62 6/7 2.
Oppfinnelsen vil i det etterfølgende bli beskrevet i detalj ved hjelp av utførelseseksempler og under henvisning til de medfølgende tegninger, hvori: Fig. 1 og 2 viser referansestoffers og interne standarders eluering gjennom gelkromatografikolonner "Sephadex G-75" og "Sephadex G-50", bestemt ved absorpsjon ved 280 nm. Fig. 3 og 4 viser logaritmene av referansestoffenes molekylvekter som funksjon av relative retensjonsvolumer bestemt ved hjelp av elueringsmetoden og lysspredningsmetoden (LSA). Fig. 5a og 5b viser ufraksjonerte (A<1>) og fraksjonerte (B<1>) lignosulfonaters gelkromatogram og molekylvektsfordelinger (sulfitkok av Western Hemlock). Fig. 6 viser ufraksjonerte (A) og fraksjonerte (B,C,D,E,F) alkaliligniners gelkromatogram (sulfitkok av Scots Pine). Fig. 7 viser de kumulative molekylvektsfordelinger, tilsvarende kromatogrammet i fig. 6. The invention will subsequently be described in detail with the help of exemplary embodiments and with reference to the accompanying drawings, in which: Fig. 1 and 2 show the elution of reference substances and internal standards through gel chromatography columns "Sephadex G-75" and "Sephadex G-50", determined by absorption at 280 nm. Figs 3 and 4 show the logarithms of the molecular weights of the reference substances as a function of relative retention volumes determined using the elution method and the light scattering method (LSA). Fig. 5a and 5b show unfractionated (A<1>) and fractionated (B<1>) lignosulfonates gel chromatograms and molecular weight distributions (sulphite boil of Western Hemlock). Fig. 6 shows the gel chromatogram of unfractionated (A) and fractionated (B,C,D,E,F) alkali lignins (sulphite boil of Scots Pine). Fig. 7 shows the cumulative molecular weight distributions, corresponding to the chromatogram in fig. 6.
Alkaliligninenes og lignosulfonatenes molekylvektsfordelinger ble i utførelseseksemplene bestemt ved følgende metoder: Lignosulfonatet og alkaliligninprøvene ble analysert gel-kromatograf isk under anvendelse av "Sephadex"-kolonner (150 cm lengde, 1 cm diameter). Lignosulfonatene ble eluert gjennom en kolonne som inneholdt "Sephadex G-75", som eluent Tris/HCl-bufferløsning (pH 8,0, 0,1 M) som inneholdt NaCl (0,5 M), mens alkaliligninene ble oppløst i natriumhydroksyd-vannløsning som ble eluert gjennom en "Sephadex G-50"-kolonne med NaOH (0,5 M) som eluent. Elueringshastigheten var 2 0 ml/h. The molecular weight distributions of the alkali lignins and lignosulfonates were determined in the execution examples by the following methods: The lignosulfonate and alkali lignin samples were analyzed gel-chromatographically using "Sephadex" columns (150 cm length, 1 cm diameter). The lignosulfonates were eluted through a column containing "Sephadex G-75", as eluent Tris/HCl buffer solution (pH 8.0, 0.1 M) containing NaCl (0.5 M), while the alkali lignins were dissolved in sodium hydroxide aqueous solution which was eluted through a "Sephadex G-50" column with NaOH (0.5 M) as eluent. The elution rate was 20 ml/h.
Ligninets konsentrasjon i eluentfraksjonene ble bestemt ved hjelp av absorbansmålinger (280 nm). Retensjonsvolumene ble bestemt ved veiing av eluentfraksjonene. The lignin concentration in the eluent fractions was determined using absorbance measurements (280 nm). The retention volumes were determined by weighing the eluent fractions.
For å nå resultater som er uavhengige av gelfylnings-tettheten ble det innført en relativ retensjonsvolumskala ved anvendelse av to kalibreringsstoffer som interne standarder. Retensjonsvolumtoppen som fremkom med Blue Dextran (M = 2.10 ) ble antatt som første referansepunkt i skalaen med verdien 0. Det andre referansepunkt, med verdien 1, ble funnet ved bestemmelse av retensjonstoppen som fremkom med sulfosalicylsyre In order to achieve results that are independent of the gel filling density, a relative retention volume scale was introduced using two calibration substances as internal standards. The retention volume peak that appeared with Blue Dextran (M = 2.10 ) was assumed as the first reference point in the scale with the value 0. The second reference point, with the value 1, was found by determining the retention peak that appeared with sulfosalicylic acid
(M = 218) (fig. 1 - "Sephadex G-75" og fig. 2 - "Sephadex G-50"). (M = 218) (Fig. 1 - "Sephadex G-75" and Fig. 2 - "Sephadex G-50").
Kalibrering av kolonnene foregikk ved samtidig bestemmelse av forholdet for molekylvektslogaritmen og de relative retensjonsvolumer for lettilgjengelige stoffer med kjent molekylvekt. "Sephadex G-75"-kolonnen ble kalibrert med eggalbumin (M = 45.000), chymotrypsinogen A (M = 25.000), cytokrom C (M = 12.500) samt glukagon (M = 3483) som referenssubstans, samt Tris/HCl-buffer-løsning (pH 8,0, 0,1 M) som inneholdt NaCl (0,5 M) som eluent (fig. 1 og 3). "Sephadex G-50"-kolonnen ble kalibrert under anvendelse som referansestoff av cytokrom C, glukagon og baci-traktin (M = 1423) samt NaOH (0,5 M) som eluent (fig. 2 og 4). Calibration of the columns took place by simultaneous determination of the ratio of the molecular weight logarithm and the relative retention volumes for easily accessible substances of known molecular weight. The "Sephadex G-75" column was calibrated with egg albumin (M = 45,000), chymotrypsinogen A (M = 25,000), cytochrome C (M = 12,500) and glucagon (M = 3483) as reference substances, as well as Tris/HCl buffer solution (pH 8.0, 0.1 M) containing NaCl (0.5 M) as eluent (Figs. 1 and 3). The "Sephadex G-50" column was calibrated using as reference substances cytochrome C, glucagon and baci-tractin (M = 1423) and NaOH (0.5 M) as eluent (Figs. 2 and 4).
Derved består de ligninderivater som elueres hurtigere enn glukagon gjennom gelkromatografikolonnen (lavere relativ reten-sjonsvolum) av molekyler med høyere molekylvekt enn 3483 (glukagon). Thereby, the lignin derivatives that are eluted faster than glucagon through the gel chromatography column (lower relative retention volume) consist of molecules with a higher molecular weight than 3483 (glucagon).
Eksempel 1 ( Sammenlikningseksempel) Example 1 (Comparison example)
Sulfatavlut fra furusulfatkoking (Pinus silvestris) ble inndampet til tørrstoffinnhold på 33%. Løsningen hadde en pH på 12,7. Molekylvektsfordelingen ble bestemt under anvendelse av "Sephadex D-50"-kolonnen ifølge den ovenfor beskrevne metode. Sulphate waste from pine sulphate cooking (Pinus silvestris) was evaporated to a dry matter content of 33%. The solution had a pH of 12.7. The molecular weight distribution was determined using the "Sephadex D-50" column according to the method described above.
Det oppnådde kromatogram er gjengitt i fig. 6 (A). Molekylvektsfordelingen, fig. 7 (A), ble beregnet ved hjelp av den i fig. 4 viste kalibreringskurve. Ifølge dette hadde 25,3 vektsprosent av sulfatavlutens alkaliligniner en molekylvekt på over 5000, The obtained chromatogram is reproduced in fig. 6 (A). The molecular weight distribution, fig. 7 (A), was calculated using the one in fig. 4 showed calibration curve. According to this, 25.3% by weight of the sulphate effluent's alkali lignins had a molecular weight of over 5000,
og 32,0 vektsprosent hadde en molekylvekt på over 3483 (glukagon). and 32.0% by weight had a molecular weight of over 3483 (glucagon).
Ved fremstillingen av fenol-formaldehydharpiksen ble det anvendt et molforhold på 1:2,5 mellom fenol og formaldehyd. Harpiksens tørrstoffinnhold var 4 6% og pH 11,1. Bindemidlet In the production of the phenol-formaldehyde resin, a molar ratio of 1:2.5 between phenol and formaldehyde was used. The dry matter content of the resin was 4 6% and pH 11.1. The binder
ble fremstilt ved blanding av 450 g av den fremstilte fenol-'harpiks og 418 g av den inndampete sulfatavlut. Blandingen ble omrørt i 10 minutter, og deretter ble det tilsatt 132 g av en fyllstoffblanding som bestod av 13 g hvetemel, 32 g quebracho, 61 g kritt samt 26 g tremel. Bindemidlet hadde en viskositet på was prepared by mixing 450 g of the prepared phenolic resin and 418 g of the evaporated sulfate liquor. The mixture was stirred for 10 minutes, and then 132 g of a filler mixture consisting of 13 g of wheat flour, 32 g of quebracho, 61 g of chalk and 26 g of wood flour were added. The binder had a viscosity of
24 0 mPa.s og pH 12,1. 24 0 mPa.s and pH 12.1.
Bindemidlet ble anvendt til fremstilling av trelags bjørke-finérplater. Mengden var 150 g/m 2, forpresningstrykket 0,7 MPa og forpresningstiden 6 minutter. Platene ble varmpresset ved 135°C med et trykk på 1,7 MPa. Presningstidene som ble benyttet var 2, 3 og 4 minutter. Platenes egenskaper ble bestemt i tørr tilstand samt etter koking ifølge finsk kryssfinérstandard SFS 2416. platenes egenskaper er angitt i tabell 1 hvor hvert tall er middelverdien av fem prøvestykker. The binder was used to produce three-layer birch veneer panels. The amount was 150 g/m 2 , the pressing pressure 0.7 MPa and the pressing time 6 minutes. The plates were hot-pressed at 135°C with a pressure of 1.7 MPa. The pressing times used were 2, 3 and 4 minutes. The properties of the boards were determined in the dry state and after boiling according to the Finnish plywood standard SFS 2416. The properties of the boards are given in table 1 where each number is the mean value of five test pieces.
Eksempel 2 ( Sammenlikningseksempel) Example 2 (Comparison example)
Den i eksempel 1 anvendte sulfatavlut ble ultrafiltrert, hvorved det ble oppnådd et alkaliligninprodukt hvis molekylvektsfordeling er vist i fig. 7, kurve B (gelkromatogrammet i fig. 6, B). Ifølge dette hadde 3 0,9 vektsprosent av ligninderivatene en molekylvekt på over 5000 og 4 0,0 vektsprosent en molekylvekt som var høyere enn 3483 (glukagon). Bindemidlet ble fremstilt slik som i eksempel 1 under anvendelse av samme fenolharpiks. Viskositeten var etter fyllstofftilsetning 320 mPa.s. The sulfate effluent used in example 1 was ultrafiltered, whereby an alkali lignin product was obtained whose molecular weight distribution is shown in fig. 7, curve B (the gel chromatogram in Fig. 6, B). According to this, 3 0.9% by weight of the lignin derivatives had a molecular weight of over 5000 and 4 0.0% by weight had a molecular weight higher than 3483 (glucagon). The binder was prepared as in Example 1 using the same phenolic resin. The viscosity after filler addition was 320 mPa.s.
Under anvendelse av bindemidlet ble det fremstilt trelags bjørkefinérplater under samme betingelser som i eksempel 1. Platenes egenskaper er angitt i tabell 1. Using the binder, three-layer birch veneer boards were produced under the same conditions as in example 1. The board's properties are listed in table 1.
Eksempel 3 Example 3
Et alkaliligninprodukt ble isolert ved ultrafiltrering av An alkali lignin product was isolated by ultrafiltration of
en sulfatavlut. Dets molekylvektsfordeling ble bestemt gelkromato-grafisk, kromatogrammet er vist i fig. 6, C, og molekylvektsfordelingen i fig. 7, C. Ifølge dette hadde 36,0% av sulfat-ligninene en molekylvekt på over 5000 og 46,5 vektsprosent en molekylvekt på over 3483 (glukagon). Bindemidlet ble fremstilt slik som i eksempel 1. Dets viskositet var 420 mPa.s og pH 12,0. a sulphate effluent. Its molecular weight distribution was determined gel chromatographically, the chromatogram is shown in fig. 6, C, and the molecular weight distribution in fig. 7, C. According to this, 36.0% of the sulfate lignins had a molecular weight of over 5000 and 46.5% by weight a molecular weight of over 3483 (glucagon). The binder was prepared as in Example 1. Its viscosity was 420 mPa.s and pH 12.0.
Under anvendelse av dette bindemiddel ble det fremstilt trelags bjørkefinérplater slik som i eksempel 1. Platenes egenskaper er angitt i tabell 1. Using this binder, three-layer birch veneer boards were produced as in example 1. The board's properties are listed in table 1.
Eksempel 4 Example 4
Ved ultrafiltrering ble det fremstilt en alkaliligninfraksjon hvis gelkromatogram er vist i fig. 6, D, og molekyl-vektsf ordelingen i fig. 7, D. Ifølge dette hadde 43,2 vektsprosent av alkaliligninene en molekylvekt på over 5000 og 54,1 vektsprosent hadde høyere molekylvekt enn 3483 (glukagon). By ultrafiltration, an alkali lignin fraction was produced whose gel chromatogram is shown in fig. 6, D, and the molecular weight distribution in fig. 7, D. According to this, 43.2% by weight of the alkali lignins had a molecular weight of over 5000 and 54.1% by weight had a higher molecular weight than 3483 (glucagon).
Bindemidlet ble fremstilt slik som i eksempel 1. Dets viskositet var 470 mPa.s og pH 12,0. The binder was prepared as in Example 1. Its viscosity was 470 mPa.s and pH 12.0.
Under anvendelse av bindemidlet ble det fremstilt trelags bjørkefinérplater slik som i eksempel 1. Platenes egenskaper er angitt i tabell 1. Using the binder, three-layer birch veneer boards were produced as in example 1. The board's properties are listed in table 1.
Eksempel 5 Example 5
Den i eksempel 1 anvendte sulfatavlut ble ultrafiltrert, hvorved det ble oppnådd en alkaliligninfraksjon hvis gelkromatogram er vist i fig. 6, E. Dets molekylvektsfordeling er angitt i fig. 7, E. Ifølge dette hadde 4 6,0 vektsprosent av ligninderivatene en molekylvekt på over 5000 og 57,7 vektsprosent over 3483 (glukagon). The sulfate leachate used in example 1 was ultrafiltered, whereby an alkali lignin fraction was obtained whose gel chromatogram is shown in fig. 6, E. Its molecular weight distribution is given in fig. 7, E. According to this, 4 6.0% by weight of the lignin derivatives had a molecular weight of over 5000 and 57.7% by weight over 3483 (glucagon).
Alkaliligninfraksjonen ble anvendt til fremstilling av bindemiddel slik som i eksempel 1. Viskositeten etter fyllstofftilsetning var 560 mPa.s og pH 11,9. The alkali lignin fraction was used to produce binder as in example 1. The viscosity after filler addition was 560 mPa.s and pH 11.9.
Under anvendelse av bindemidlet ble det fremstilt trelags finérplater slik som i eksempel 1. Platenes egenskaper er angitt i tabell 1. Using the binder, three-layer veneer boards were produced as in example 1. The properties of the boards are listed in table 1.
Eksempel 6 Example 6
Ved ultrafiltrering ble det av den i eksempel 1 anvendte sulfatavlut isolert en høymolekylær alkaliligninfraksjon hvis gelkromatogram er vist i fig. 6, F, og molekylvektsfordelingen i fig. 7, F. Ifølge dette hadde 53,4 vektsprosent av alkaliligninene en molekylvekt på over 5000 og 64,7 vektsprosent en molekylvekt på over 3483 (glukagon). By ultrafiltration, a high-molecular alkali lignin fraction was isolated from the sulfate leachate used in example 1, whose gel chromatogram is shown in fig. 6, F, and the molecular weight distribution in fig. 7, F. According to this, 53.4% by weight of the alkali lignins had a molecular weight of more than 5000 and 64.7% by weight had a molecular weight of more than 3483 (glucagon).
Bindemidlet ble fremstilt slik som i eksempel 1. Dets The binder was prepared as in example 1. Dets
viskositet var 680 mPa.s ved 25°C og pH 11,8. viscosity was 680 mPa.s at 25°C and pH 11.8.
Bindemidlet ble anvendt til fremstilling av trelags bjørkefinérplater under samme betingelser som i eksempel 1. Platenes egenskaper er angitt i tabell 1. The binder was used to produce three-layer birch veneer boards under the same conditions as in example 1. The board's properties are listed in table 1.
Ifølge finsk kryssfinérstandard SFS 2415 bør skyvefastheten According to the Finnish plywood standard SFS 2415, the shear strength should
i tørr tilstand være minst 2,10 N/mm 2, etter koking minst 1,40 N/mm 2, og dersom verdiene blir lavere må brudd gjennom tre- in a dry state be at least 2.10 N/mm 2, after boiling at least 1.40 N/mm 2, and if the values are lower, fracture must be through wood-
emnet være minst 50%. I praksis kreves imidlertid betydelig høyere sifrer for brudd gjennom treemnet. Etter koking må den tilsvarende prosent være over 8 0. subject be at least 50%. In practice, however, significantly higher figures are required for breakage through the wooden blank. After boiling, the corresponding percentage must be above 80.
Man iakttar ved betraktning av platenes egenskaper, som One observes when considering the properties of the plates, which
er angitt i tabell 1, at disse betingelser oppfylles i eksemplene 3-6 allerede med presningstidene 2 og 3 minutter. Bindemidlet ifølge eksempel 2 behøver en lengre presningstid for at beting-elsene skal etterkommes. I eksempel 1 hjelper forlengelse av presningstiden ikke mer, limfugen herder ikke til vannbestandighet. is indicated in table 1, that these conditions are met in examples 3-6 already with pressing times of 2 and 3 minutes. The binder according to example 2 needs a longer pressing time for the conditions to be met. In example 1, extending the pressing time does not help any more, the adhesive joint does not harden to water resistance.
Eksempel 7 Example 7
Til fremstilling av et bindemiddel ble det anvendt Na-lignosulfonater hvorav de høymolekylære lignosulfonaters, Mw over 5000, var 7 2%, og 61 vektsprosent hadde en molekylvekt som var høyere enn for glukagon, dvs. over 3483. En 50 vekts-prosentig vannløsning av disse lignosulfonater hadde en viskositet på over 80.000 mPa.s, en vannløsning med 10 vektsprosent hadde pH 6,4. For the production of a binder, Na-lignosulfonates were used, of which the high molecular weight lignosulfonates, Mw over 5000, were 72%, and 61% by weight had a molecular weight that was higher than that of glucagon, i.e. over 3483. A 50% by weight water solution of these lignosulfonates had a viscosity of over 80,000 mPa.s, a water solution with 10% by weight had a pH of 6.4.
Fenol-formaldehydharpiksen som ble anvendt til fremstilling av dette bindemiddel var fremstilt av fenol og formaldehyd i molforholdet 1:3, og harpiksen inneholdt 3,4% fritt formaldehyd. The phenol-formaldehyde resin used for the production of this binder was made from phenol and formaldehyde in a molar ratio of 1:3, and the resin contained 3.4% free formaldehyde.
For fjerning av dette ble det til fenolharpiksen tilsatt 8 vektsprosent urea, regnet av fenol-formaldehydharpiksens tørrstoff-innhold. Blandingen ble omrørt i 3 timer. Etter et døgn ble det frie formaldehyd målt på nytt. !Formaldehydinnholdet var nå 0,1%. 417 g fenol-formaldehydharpiks, som var behandlet på denne måte oum uauuc c: i- J. o luj. i Xllllliu J.U yd. *± o, JJ±t! LllbclLL i-X-L till vannløsning av ovennevnte Na-lignosulfonater med et tørrstoff-innhold på 32%. Blandingen ble omrørt i 10 minutter, hvoretter det ble tilsatt 26 g natriumhydroksydløsning med 50 vektsprosent tørrstoffinnhold. Deretter ble det tilsatt 14 0 g fyllstoffblanding som inneholdt 4 0 vektsprosent hvetemel, 24 vektsprosent quebracho, 2 0 vektsprosent tremel og 4 6 vektsprosent kritt. Limblandingen hadde en viskositet på 800 mPa.s og pH 9,3. To remove this, 8% by weight of urea was added to the phenol resin, calculated from the dry matter content of the phenol-formaldehyde resin. The mixture was stirred for 3 hours. After one day, the free formaldehyde was measured again. !The formaldehyde content was now 0.1%. 417 g of phenol-formaldehyde resin, which had been treated in this way oum uauuc c: i- J. o luj. in Xllllliu J.U yd. *± oh, JJ±t! LllbclLL i-X-L to water solution of the above-mentioned Na-lignosulfonates with a solids content of 32%. The mixture was stirred for 10 minutes, after which 26 g of sodium hydroxide solution with a 50% dry matter content by weight was added. Then 140 g of filler mixture containing 40% by weight wheat flour, 24% by weight quebracho, 20% by weight wood flour and 46% by weight chalk were added. The adhesive mixture had a viscosity of 800 mPa.s and a pH of 9.3.
Bindemidlet ble anvendt til fremstilling av femtenlags finérplater. Mengden var 150 g/m 2, den åpne tid 45 min, forpresningstiden 6 minutter og forpresningstrykket 0,7 MPa. The binder was used for the production of fifteen-layer veneer sheets. The quantity was 150 g/m 2 , the open time 45 min, the pressing time 6 minutes and the pressing pressure 0.7 MPa.
Platene ble varmpresset ved 13 0°C med trykk på 1,37 MPa, presningstid 18 minutter. Platenes egenskaper, som er angitt i tabell 2, ble bestemt ifølge finsk kryssfinérstandard SFS 2416 The plates were hot-pressed at 130°C with a pressure of 1.37 MPa, pressing time 18 minutes. The properties of the boards, which are listed in Table 2, were determined according to the Finnish plywood standard SFS 2416
i tørr tilstand og etter koking og bløtning. Hver verdi er middelverdien av fem prøvestykker. in the dry state and after boiling and soaking. Each value is the mean of five samples.
Platene oppfylte godt kravene som stilles i finsk standard SFS 2415, at skyvefastheten i tørr tilstand bør være 2,10 2 '2 > 2 N/mm , etter koking 1,4 0 N/mm og etter bløting 1,60 N/mm . Dersom skyvefasthetsverdiene som angitt ovenfor ikke oppnås bør brudd gjennom trevirket utgjøre minst 50%. The plates well met the requirements set in Finnish standard SFS 2415, that the shear strength in the dry state should be 2.10 2 '2 > 2 N/mm , after boiling 1.4 0 N/mm and after soaking 1.60 N/mm . If the shear strength values stated above are not achieved, breakage through the wood should amount to at least 50%.
Eksempel 8 Example 8
Som råmateriale for bindemidlet ble det anvendt sulfatlignin hvor de høymolekylære (Mw> 5000) hadde en vektandel på 4 0 vektsprosent av alle ligninderivater, og 50 vektsprosent hadde en molekylvekt høyere enn glukagon. Sulphate lignin was used as raw material for the binder, where the high molecular weight (Mw> 5000) had a weight share of 40% by weight of all lignin derivatives, and 50% by weight had a molecular weight higher than glucagon.
Som fenol-formaldehydharpiks ble det anvendt et produkt som var fremstilt av fenol og formaldehyd i molforholdet 1:2,5 og inneholdt 2,1 vektsprosent fritt formaldehyd. Til løsninge ble det tilsatt 3 vektsprosent urea, regnet av harpiksens tørr-stof f innhold. Blandingen ble oppvarmet til 30°C og omrørt i 3 timer. Formaldehydinnholdet ble derved senket til 0,4%. As phenol-formaldehyde resin, a product was used which was made from phenol and formaldehyde in a molar ratio of 1:2.5 and contained 2.1% by weight of free formaldehyde. 3% by weight of urea was added to the solutions, calculated from the resin's dry matter f content. The mixture was heated to 30°C and stirred for 3 hours. The formaldehyde content was thereby lowered to 0.4%.
520 g av den behandlete, 46 prosentige fenol-formaldehydharpiks ble blandet med 34 0 g av sulfatligninløsningen som hadde tørrstoffinnhold på 30%. Limens pH var 11,8 og viskositeten 160 mPa.s. Deretter ble det tilsatt 140 g fyllstoffblanding som inneholdt 14 g hvetemel, 56 g kritt, 35 g quebracho og 35 g tremel. Viskositeten etter 30 minutters blanding var 640 mPa.s. 520 g of the treated, 46 percent phenol-formaldehyde resin was mixed with 340 g of the sulfate lignin solution which had a solids content of 30%. The pH of the glue was 11.8 and the viscosity 160 mPa.s. Then 140 g of filler mixture containing 14 g of wheat flour, 56 g of chalk, 35 g of quebracho and 35 g of wood flour were added. The viscosity after 30 minutes of mixing was 640 mPa.s.
Limblandingen ble anvendt til fremstilling av trelags bjøricefinérplater. Den anvendte mengde var 150 g/m 2, forpresningstiden 6 minutter og forpresningstrykket 0,8 MPa. Platene ble varmpresset ved 135°C ved et trykk på 1,8 MPa. Presningstidene var 2, 2\, 3 og 4 minutter. Platenes egenskaper ble bestemt som tørre og etter koking. I tabell 3 nedenfor er hver verdi middelverdien av fem plater, dvs. 25 prøvestykker. The adhesive mixture was used for the production of three-layer birch veneer panels. The amount used was 150 g/m 2 , the pre-pressing time 6 minutes and the pre-pressing pressure 0.8 MPa. The plates were hot-pressed at 135°C at a pressure of 1.8 MPa. The pressing times were 2, 2\, 3 and 4 minutes. The properties of the plates were determined as dry and after boiling. In Table 3 below, each value is the mean value of five plates, i.e. 25 samples.
Også for presningstider som var kortere enn normalt (2 og 2\ minutt) oppnådde man gode resultater med dette bindemiddel. Good results were also achieved with this binder for pressing times that were shorter than normal (2 and 2\ minutes).
Til fremstillingen av bindemidlet ble det anvendt alkalilignin hvor de høymolekylæres (Mw> 5 00 0) vektandel var 48% av alle ligninderivater, og 59 vektsprosent hadde en molekylvekt høyere enn glukagon. For the production of the binder, alkali lignin was used, where the high molecular (Mw> 5,000) weight share was 48% of all lignin derivatives, and 59% by weight had a molecular weight higher than glucagon.
Fenol-formaldehydharpiksen var fremstilt i molforholdet 1:2,2 og inneholdt 1,7% fritt formaldehyd. Til harpiksen ble det tilsatt 5% urea, regnet av harpiksens tørrstoffinnhold. Blandingen ble omrørt ved romtemperatur i 5 timer. Deretter var den frie formaldehydmengde sunket til 0,08%. Harpiks-ureablandingen ble tilsatt til alkaliligninløsningen med tørr-stof f innhold 4 2% (43 2 g 51 prosentig harpiks/524 g lignin-løsning). Det ble tilsatt 44 g 50 prosentig natriumhydroksyd-løsning. Blandingen ble omrørt i 30 minutter, pH 11,8. Viskositeten ved 25°C var 320 mPa.s. The phenol-formaldehyde resin was prepared in a molar ratio of 1:2.2 and contained 1.7% free formaldehyde. 5% urea was added to the resin, calculated from the resin's dry matter content. The mixture was stirred at room temperature for 5 hours. Subsequently, the amount of free formaldehyde had dropped to 0.08%. The resin-urea mixture was added to the alkali lignin solution with a dry matter content of 4 2% (43 2 g 51 percent resin/524 g lignin solution). 44 g of 50 percent sodium hydroxide solution were added. The mixture was stirred for 30 minutes, pH 11.8. The viscosity at 25°C was 320 mPa.s.
Sponplater ble fremstilt under anvendelse av det fremstilte bindemiddel. Til dette ble det deretter tilsatt 10% parafinemulsjon, regnet som tørrstoff av limets tørrstoffinnhold. Chipboards were produced using the produced binder. To this was then added 10% paraffin emulsion, calculated as dry matter of the glue's dry matter content.
Under anvendelse av bindemidlet ble det fremstilt sponplater med 15, 20 og 30 mm tykkelse, med nominell volumvekt på 7 50 g/m 2. Bindemiddelsmengden, som ble sprøytet inn i sponene, utgjorde 10 vektsprosent, regnet av tørrstoffinnhold. For varmpresningen av sponplatene ble det benyttet kombinert kontakt-og høyfrekvensoppvarming. Pressplatenes temperatur var 18 0°C og presningstrykket 2,65 N/mm 2. Presningstidene og platenes egenskaper fremgår av tabellen nedenfor. Using the binder, chipboards of 15, 20 and 30 mm thickness were produced, with a nominal volume weight of 7 50 g/m 2. The amount of binder injected into the chips was 10% by weight, calculated on dry matter content. For the hot pressing of the chipboards, combined contact and high-frequency heating was used. The temperature of the pressing plates was 18 0°C and the pressing pressure 2.65 N/mm 2. The pressing times and the properties of the plates appear in the table below.
Platene tilfredsstilte fullstendig kravene som den tyske norm DIN 68761 stiller til fenollimte sponplater. Platene var helt formaldehydfrie etter varmpresningen. The boards completely satisfied the requirements set by the German standard DIN 68761 for phenol-glued chipboards. The boards were completely formaldehyde-free after the hot pressing.
Eksempel 10 Example 10
Til bindemidlet ble det fremstilt en fenol-formaldehydharpiks med molforholdet fenol:formaldehyd 1:3. Etter fremstillingen inneholdt det 4,8% fritt formaldehyd. Til harpiksen ble det tilsatt 10% urea, og blandingen ble omrørt ved 25°C i ca. 4 timer. Blandingen fikk deretter stå enda et døgn, hvoretter det frie formaldehyd ble bestemt. Dette hadde sunket til 0,1%. For the binder, a phenol-formaldehyde resin was prepared with a phenol:formaldehyde molar ratio of 1:3. After production, it contained 4.8% free formaldehyde. 10% urea was added to the resin, and the mixture was stirred at 25°C for approx. 4 hours. The mixture was then allowed to stand for another day, after which the free formaldehyde was determined. This had dropped to 0.1%.
Alkaliligninfraksjonen hvis egenskaper er angitt i eksempel 9 ble anvendt til fremstilling av bindemidlet. Til 64 0 g av alkaliligninløsningen med tørrstoffinnhold på 4 2% ble det tilsatt 360 g av ovennevnte fenol-formaldehydureaharpiks, som hadde 50% tørrstoffinnhold. Forholdet mellom lignin og fenol-formaldehydharpiks var 60:40. Bindemidlet hadde pH på 11,0. The alkali lignin fraction whose properties are stated in example 9 was used to prepare the binder. To 640 g of the alkali lignin solution with a dry matter content of 42% was added 360 g of the above-mentioned phenol-formaldehyde urea resin, which had a dry matter content of 50%. The ratio of lignin to phenol-formaldehyde resin was 60:40. The binder had a pH of 11.0.
Bindemidlet ble anvendt til fremstilling av formaldehydfrie sponplater. The binder was used to produce formaldehyde-free chipboard.
Bindemiddelsmengden var 8%, regnet som tørrstoffinnhold The amount of binder was 8%, calculated as dry matter content
av vekten av de tørre midtspon og 10% av vekten av overflate-sponene. I sponene ble det i tillegg innsprøytet 50 prosentig parafinemulsjon, 1% tørrstoff av vekten av de tørre spon. Under anvendelse av bindemidlet ble det fremstilt 15 mm trelags sponplater med volumvekt 750 kg/m^. Pressplatenes temperatur var 215°C, presningstrykket 2,94 MPa og presningstiden 20 s/mm. Etter varmpresningen ble platene etterherdet ved 18 0°C. of the weight of the dry center chips and 10% of the weight of the surface chips. In addition, 50 percent paraffin emulsion, 1% dry matter by weight of the dry chips was injected into the chips. Using the binder, 15 mm three-layer chipboards with a volume weight of 750 kg/m² were produced. The temperature of the press plates was 215°C, the pressing pressure 2.94 MPa and the pressing time 20 s/mm. After the hot pressing, the plates were post-cured at 180°C.
Platenes egenskaper er gjengitt i tabell 5. The properties of the plates are shown in table 5.
Platene oppfylte kravene som stilles i DIN 68761. Det kunne ikke kjennes noen formaldehydlukt under fremstillingen, og formaldehyd ble ikke frigjort av platene etterpå. The boards met the requirements set out in DIN 68761. No formaldehyde smell could be felt during production, and formaldehyde was not released from the boards afterwards.
De i utførelseseksemplene angitte viskositetsverdier ble målt med Brookfield-viskosimeter ved 25°C og 50 omdr./min. The viscosity values stated in the design examples were measured with a Brookfield viscometer at 25°C and 50 rpm.
Derved kan tarrvektforholdet mellom de i bindemidlet inn-gående ligninderivater og fenol-formaldehydharpiksen variere, f.eks. innenfor grensene 90:10 og 20:10. Videre kan forholdet fenol:formaldehyd i fenolharpiksen variere f.eks. innenfor grensene 1:1,4 og 1:3. Dessuten kan lim som fremstilles med bindemidlet tilsettes i og for seg kjente fyllstoffer, såsom kritt, tremel, quebracho, hvetemel etc. Thereby, the dry weight ratio between the lignin derivatives included in the binder and the phenol-formaldehyde resin can vary, e.g. within the limits of 90:10 and 20:10. Furthermore, the ratio of phenol:formaldehyde in the phenolic resin can vary, e.g. within the limits 1:1,4 and 1:3. In addition, glue produced with the binder can be added to fillers known per se, such as chalk, wood flour, quebracho, wheat flour etc.
Claims (4)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI773094A FI58788C (en) | 1977-10-18 | 1977-10-18 | BINDEMEDEL BESTAOENDE AV ENLIGT MOLEKYLVIKTEN FRAKTIONERADE LIGNINDERIVATER OCH FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV DETSAMMA |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO783487L NO783487L (en) | 1979-04-19 |
NO147722B true NO147722B (en) | 1983-02-21 |
NO147722C NO147722C (en) | 1983-06-01 |
Family
ID=8511149
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO783487A NO147722C (en) | 1977-10-18 | 1978-10-16 | BINDING MATERIAL FOR MANUFACTURING OF VINERATED, CHIPPING AND FIBER PLATES AND SIMILAR PRODUCTS |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
JP (2) | JPS5477643A (en) |
BR (1) | BR7806894A (en) |
CH (1) | CH622026A5 (en) |
DE (1) | DE2758572A1 (en) |
FI (1) | FI58788C (en) |
FR (1) | FR2406658A2 (en) |
GB (1) | GB1601751A (en) |
NO (1) | NO147722C (en) |
PL (1) | PL114593B3 (en) |
SE (1) | SE446987B (en) |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA1138589A (en) * | 1979-04-20 | 1982-12-28 | Krishan K. Sudan | Lignosulphonate phenolic resin binder |
JPS6151073A (en) * | 1984-07-31 | 1986-03-13 | Aisin Chem Co Ltd | Adhesive for felt |
GB2191207B (en) * | 1986-06-06 | 1989-12-13 | Enigma Nv | Substitute for amino and phenolic resins |
NZ220437A (en) * | 1986-06-06 | 1989-06-28 | Enigma Nv | Aldehyde/sugar/lignosulphonate mixture as a substitute for amino and phenolic resins in bonding agents |
FI83348C (en) * | 1987-03-09 | 1996-01-09 | Metsae Serla Oy | Process for making products from lignocellulosic material |
WO1992012836A1 (en) * | 1991-01-23 | 1992-08-06 | Aci Australia Limited | Building substrate and method of manufacturing same |
CA2070500C (en) * | 1991-06-13 | 1997-10-14 | Ted Mcvay | Reactive phenolic resin modifier |
US5202403A (en) * | 1992-01-15 | 1993-04-13 | Georgia-Pacific Resins, Inc. | Lignin modified phenol-formaldehyde resins |
JP2006070081A (en) * | 2004-08-31 | 2006-03-16 | Dainippon Ink & Chem Inc | Adhesive for plywood and method for manufacturing plywood |
US20080305396A1 (en) * | 2007-06-06 | 2008-12-11 | David Paul Boden | Lead-acid battery expanders with improved life at high temperatures |
JP2010248309A (en) * | 2009-04-13 | 2010-11-04 | Toyota Auto Body Co Ltd | Method for reducing formaldehyde release amount from molded product containing resol-type phenol resin |
DE102013008687A1 (en) | 2013-05-22 | 2014-11-27 | Stefan Martin Hanstein | Production of aqueous reaction solutions based on vegetable hydroxycinnamic acids (phenolic acids / phenylpropanoids / phenylpropenes) and lignin for the coating of fertilizer granules. In particular: preparation of appropriate reaction solutions |
WO2016080469A1 (en) * | 2014-11-20 | 2016-05-26 | 住友ベークライト株式会社 | Lignin resin composition, cured object, and molded object |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB460939A (en) * | 1934-07-09 | 1937-02-02 | Mead Corp | Improvements in or relating to molding compositions |
US3017303A (en) * | 1954-04-22 | 1962-01-16 | Agrashell Inc | Adhesive composition containing lignocellulose and extracted lignin and plywood laminate thereof |
FI51105C (en) * | 1972-09-14 | 1976-10-11 | Keskuslaboratorio | Binders for the production of veneer, chipboard, fibreboard and similar products |
FI311773A (en) * | 1973-10-08 | 1975-04-09 | Keskuslaboratorio |
-
1977
- 1977-10-18 FI FI773094A patent/FI58788C/en not_active IP Right Cessation
- 1977-12-29 CH CH1620577A patent/CH622026A5/en not_active IP Right Cessation
- 1977-12-29 DE DE19772758572 patent/DE2758572A1/en not_active Withdrawn
-
1978
- 1978-01-03 GB GB19/78A patent/GB1601751A/en not_active Expired
- 1978-10-16 FR FR7829452A patent/FR2406658A2/en active Granted
- 1978-10-16 NO NO783487A patent/NO147722C/en unknown
- 1978-10-17 SE SE7810829A patent/SE446987B/en not_active IP Right Cessation
- 1978-10-18 JP JP12747278A patent/JPS5477643A/en active Pending
- 1978-10-18 PL PL1978210358A patent/PL114593B3/en unknown
- 1978-10-18 BR BR7806894A patent/BR7806894A/en unknown
-
1986
- 1986-01-16 JP JP61005174A patent/JPS61166875A/en active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5477643A (en) | 1979-06-21 |
FI58788B (en) | 1980-12-31 |
PL114593B3 (en) | 1981-02-28 |
PL210358A1 (en) | 1979-06-18 |
JPS61166875A (en) | 1986-07-28 |
NO147722C (en) | 1983-06-01 |
GB1601751A (en) | 1981-11-04 |
NO783487L (en) | 1979-04-19 |
FI773094A (en) | 1979-04-19 |
SE446987B (en) | 1986-10-20 |
FR2406658B2 (en) | 1982-11-19 |
FI58788C (en) | 1981-04-10 |
BR7806894A (en) | 1979-07-03 |
SE7810829L (en) | 1979-04-19 |
CH622026A5 (en) | 1981-03-13 |
DE2758572A1 (en) | 1979-04-26 |
JPS6256193B2 (en) | 1987-11-24 |
FR2406658A2 (en) | 1979-05-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4105606A (en) | Adhesive for the manufacture of plywood, particle boards, fiber boards and similar products | |
US20220251127A1 (en) | Binder composition, and products including binder composition | |
NO147722B (en) | BINDING MATERIAL FOR MANUFACTURING OF VINERATED, CHIPPING AND FIBER PLATES AND SIMILAR PRODUCTS | |
US10814521B2 (en) | Fiber based product | |
CA1290085C (en) | Substitute for amino and phenolic resins | |
PL91068B1 (en) | Adhesive for the manufacture of plywood particle boards and fibre boards[gb1404536a] | |
ES2703229T3 (en) | Production of cross-laminated plywood | |
CA1068426A (en) | Adhesive for the manufacture of plywood particle boards, fiber boards and similar products | |
Li et al. | Preparation of phenol formaldehyde resin from phenolated wood | |
EP0096733B1 (en) | Aqueous thermosetting compositions based on aldehyde condensation products, and their use | |
FI127750B (en) | Method for producing a binder composition | |
NO743597L (en) | ||
FI20195614A1 (en) | Resin composition | |
NO159391B (en) | Glue resins, as well as methods for gluing solid wood. | |
WO1998037148A2 (en) | Adhesive composition | |
Kilpeläinen et al. | LIGNIN-BASED ADHESIVES FOR THE BOARD INDUSTRY | |
JP2024513597A (en) | Binder composition free of phenolic compounds | |
NO116299B (en) | ||
NO136103B (en) | ||
NO844922L (en) | ADMINISTRATIVE MIXTURE, SPECIFICALLY FOR MANUFACTURE OF TREE CONSTRUCTIONS, PLATES AND SIMILAR PRODUCTS. |