NO148527B - Fremgangsmaate for fremstilling av presset fiberplate - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for fremstilling av presset fiberplate , ved at det tilberedes en vandig oppslemming av trefibre, hvilken oppslemming avvannes slik at det dannes en fuktig matte, hvoretter matten varmpresses mellom ett eller flere par varme, øvre og undre presseelementer for å fjerne en vesentlig del av vannet i matten og å oppnå sammenbinding av fibrene slik at det dannes en plate, hvoretter presseelementene føres fra hverandre og platen tas ut, hvilken presse har midler for å begrense bevegelsen av presseelementene mot hverandre.

Varigheten av den anvendte pressecyklus, d.v.s. tiden det tar i den varme presse å utføre den avgjørende prosess for å konsolidere og omforme fibrene til en presset plate, er den grunnleggende, bestemmende faktor for fremstillings-takten, og følgelig for kostnadene og fortjenestemulighet-ene. Andre viktige kostnadsfaktorer ved fremstillingen ut-gjøres av mengden og typene av de kjemiske tilsetnings-stoffer som trengs, produktets vekt pr. flateenhet og behov-et for etterpresseing eller finbearbeiding.

Viktige fysiske kriterier for hvor vidt kundene skal akseptere produktet når det dreier seg om pressede fiberpater for inn-endørs paneler omfatter hvor vidt produktene er attraktive, hvilket bestemmes ved en betraktning av overflatens beskaff-enhet og farger, samt platenes håndterbarhet og bearbeidbarhet ved montering. Å komme frem til attraktive produkter krever en fremgangsmåte som er vel egnet til preging og en høy grad av fargeregulering, mens håndterbarhet og bearbeidbarhet best oppnås ved at det fremstilles plater med lav tetthet, hvilket gir lettere plater som er vel egnet til stifting. Den sistnevnte egenskap eliminerer dannelse av ujevnheter i platen omkring stifthodene samt at pyntstifter for fiberplatene bøyer seg ved hammerslag.

Opprettholdelse av riktige dimensjoner (tykkelse) er også meget viktig både for oppnåelse av passende pregedybde, og følgelig et attraktivt produkt, og for oppnåelse av ønsket stivhet for veggpanelet. Ved fremstilling av normale, pressede fiberplater med høy tetthet (densitet) gir imidlertid øket tykkelse høyere vekt pr. flateenhet av platene og lengre tid for pressingen, hvilket medfører økede kostnader. Derfor vil oppnåelse av de produkttykkelser som er ønskelige vanligvis være kostbart, og blir ofte ansett som ugjennom-førlig .

Pressede bygningspaneler av fiberplater lages vanligvis etter en av de følgende tre grunnleggende fremgangsmåter:

1. Våt metode med en glatt side.

2. våt metode med to glatte sider.

3. Tørr metode med en eller begge sider glatte.

Den foreliggende oppfinnelse vedrører de våte metoder. I fig. 1 er fremstilt forløpet av den våte metode for fremstilling av fiberplater med en glatt side, hvilken metode omfatter følgende trinn: Sponkutting (når nødvendig), fiber-behandling (vanligvis dampkoking og mekanisk foredling) vasking og kjemisk behandling av massen (omfattende tilsetning av harpiksbindemidler, lim samt pH-justerende kjemikalier) , forming av den fuktige matte ved fjernelse av en vandig oppløsning, delvis fjernelse av vann fra matten ved kaldpressing, varmpressing av den fuktige matte mot en vire (ved hjelp av en plate som eventuelt kan ha overflate-preging), oppvarming og ny fukting av den varmpressed plate i ovner og f uktek.ammere, samt ønsket sluttbearbeiding av overflaten.

Den våte metode for plater med to glatte sider følger de samme innledende fremstillingstrinn som den våte metode for plater med en glatt side, inntil det stadium at den våte matte kaldpresses. Deretter føres matten til varmluft-tørkeanlegg der fuktighetsinneholdet reduseres til en lav verdi (mindre enn 1%). Den tørkede matte varmpresses deretter ved høy temperatur, f.eks. 235-260°C og ved høyt trykk, f.eks. 35-70 kp/cm 2, ved bruk av kort pressetid uten vire. Deretter følges de samme prosesstrinn som for den først-

nevnte metode for etterbehandling og sluttbearbeiding.

Hver av de nevnte metoder har sine spesielle fordeler og ulemper. Den våte metode for plater med en glatt side gir godt vedheng fiber mot fiber og sammenbinding med mini-maltilsetning av bindemiddel, som er lett deformerbar og følgelig lett å prege, og gjør det mulig å bruke overtrekk (som angitt i US-PS 2.918.398, 3.223.579, 3.576.711), for' ved normale pressetemperaturer på f.eks. 175 til 200°C for å oppnå glatte, tette og dekorative overflater som eventuelt kan males. Imidlertid krever metodene relativt lange pressetider (f.eks. 8 til 12 min. for 1/4" paneler), og den nød-vendige pressetid er nøye avhengig av platetykkelsen. Den vanligste måte å redusere pressetiden er å heve pressetemperaturen. Imidlertid kan derved overflaten utsettes for misfarging på grunn av den langvarige kontakt med den varme plate. Således er det en praktisk øvre grense for hvor mye pressetiden kan reduseres bare ved økning av pressetemperaturen. Tettheten av produktet med en glatt side fremstilt etter den våte metode er høy (egenvekten er omtrent 0,9 til 1,0).

Den våte metode for fremstilling av plater med to glatte sider gir kortere tider for varmpressingen, fordi nesten all fuktigheten er fjernet før varmpressingen og fordi det da også kan brukes høyere pressetemperaturer. Imidlertid gir ikke metoden den nevnte overflatekvalitet eller fordelene ved overtrekk slik som ved den våte metode for plater med en glatt side, hvorved det kreves en mer kostbar sluttbearbeiding med etterpressing. Igjen utsettes overflatene ved pressingen for misfaring på grunn av tørr kontakt med presseflaten ved de økede pressetemperaturer som vanligvis brukes. Tettheten blir generelt høy når det brukes liten pressetid.

Hovedformålet med den foreliggende oppfinnelse er å komme frem til en fremgangsmåte for fremstilling av pressede fiberplater som gjør det mulig å anvende kortere tider enn ved de kjente fremgangsmåte for varmpressingen, hvilket med-fører høyere produktivitet og lavere fremstillingskostnader.

I henhold til oppfinnelsen er dette oppnådd med en fremgangsmåte som angitt innledningsvis, og som kjennetegnes ved at fibrene har et krympetall som ikke overstiger +3000^um,.slik at under varmpressingen krymper fibermatten i tykkelse mens presseelementene samtidig hindres i å bevege seg mot hverandre av stoppeinnretninger, idet krympingen er tilstrekkelig til at det damptrykk som er dannet i platen gradvis avtar, idet presseelementene holdes på en temperatur mellom omtrent 190°C og 260°C under pressingen, og at presseelementene etter pressingen beveges fra hverandre og platen tas ut mens den ennå inneholder en mengde fuktighet på mellom omtrent 5% og 40% av tørrvekten uten at det oppstår delaminering av platen på grunn av indre damptrykk.

Fremgangsmåten i henhold til den foreliggende oppfinnelse omfatter således bruken av en fibermasse med en valgt krympeevne. Denne masse formes i våt tilstand til en matte med eller uten papirovertrekk, hvilket overtrekk kan være dekorert eller udekorert, avhengig av den endelige anvendelse, og presses i våt tilstand som i metoden for fremstilling av plater som er glatte på en side, idet det anvendes stoppere i varmpressen for å holde en viss minste avstand mellom de varme plater i hver presse, hvorved det oppnås plater med nedsatt tetthet og i full tykkelse. Oppfinnelsen bygger blant annet på den erfaring at bruken av en fibermasse med valgt krympeevne i en varmpresse med stoppere som beskrevet ovenfor muliggjør at den pressede plate kan tas ut av pressen i en halvferdig, fuktig tilstand, etter en uvanlig kort pressetid. Oppfinnelsen gjør det også mulig å bruke høyere temperaturer enn normalt (ved kjente fremgangsmåter) for presseplatene uten at det inntreffer misfarging, hvilken masfaring særlig opptrer når platen utstyres med et dekorativt overtrekk eller belegg.

Etter pressingen føres den halvferdige pressed plate på en slik måte, f.eks. i horisontal stilling, hvilket forhindrer skader, gjennom kammere for oppvarming og fukting, der behandlingen fullføres. Resultatet er en presset fiberplate med redusert tetthet, med utmerket dekorativt utseende og stor tykkelse, samt god bearbeidbarhet, oppnådd ved en fremstillingstakt som er i det minste det dobbelte av det som oppnås med kjente våte metoder for fremstilling av plater med en glatt side.

Som antydet ovenfor er bruken av fibermasse med forutbestemt krympeevne den viktigste forutsetning for fremgangsmåten med liten fremstillingstid i henhold til den foreliggende oppfinnelse. Ved slutten av den meget korte tid for varmpressing i henhold til oppfinnelsen inneholder platen ennå en betydelig andel fuktighet, og er bare halvferdig og har ganske svak struktur. Det dannes stadig damp inne i platen, og hvis varmpressen ble åpnet på dette stadium i en normal presseoperasjon (etter kjente fremgangsmåter) for pressede fiberplater, ville platen umiddelbart delamineres eller blåses opp. Imidlertid bil bruken av fibermasse med den riktige krympeevne, sammen med at pressingen avbrytes ved den riktige platetykkelse, bevirke at den halvferdige matten gradvis krymper i tykkelse tilstrekkelig til å redusere trykket mellom platen og den styrte varmepresseplaten som stanses av stopperen, slik at det oppnås en gradvis senk-ning av det indre damptrykk og plutselig delaminering av den pressede plate hindres etter den korte pressetid. Kontrol-lert og forutbestemt krympning fortsetter deretter mens platen ferdigbearbeides i etterfølgende varmbehandling i ovn til den endelige tykkelse og tetthet (densitet). En tidlig krymping av matten, som beskrevet ovenfor, undre pressingen hindrer også lokal overoppheting av plateoverflaten som skyldes for lang kontakt under trykk med varmpresse-platen, hvorved det kan brukes høyere pressetemperaturer enn normalt samt dekorative overtrekk eller belegg, uten uønsket misfarging som følge. Bruken av en termoherdende harpiks i massen for å bidra til en tidlig utvikling av sammenbinding i pressen er også i mange tilfeller en hjelp for å oppnå en tilstrekkelig styrke i den halvferdige, fuktige plate når den tas ut av pressen.

Ettersom krympeevnen for fibermasen er av grunnleggende be-tydning for ved fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen,

er det nødvendig å bestemme den passende krympeevne for en gitt fibermasse. Således har uttrykket krympetall opp-stått, for definisjon av krympeevnen, og det er utviklet den følgende prøvemetode for bestemmelse av krympetallet, hvilken kan brukes for å finne ut om fibre er brukbare ved fremgangsmåten i henhold til den foreliggende oppfinnelse. Ved metoden bestemmes også avvanningstiden for fibrene, hvilket er et velkjent og akseptert mål for hvor hurtig en fuktig matte kan dannes på en vire, av en vandig opp-løsning av de aktuelle fibre.

Metode for bestemmelse av krympetall.

Det veies opp 10,6 g (ovnstøket) av fibermassen som skal bestemmes, og massen oppløses i vann ved 27°C i et "Williams Drainage Tester"-apparat i henhold til TAPPI Standard Method T100 2 sm-60. Det avvannes som foreskrevet, og avvanningstiden måles i sek. Den dannede, våte kake

(7,5 cm i diameter) tas ut av apparatet og kaldpresses på

en 16-mesh (ASTM) trådduk (for at vannet skal slippe ut) mellom glatte metallplater under et trykk på 7 kp/cm 2. En liten laboratoriepresse (f.eks. 15x15 cm) er velegnet til dette. Kaken holdes under trykk i 30 sek. eller til det ikke ]enger trykkes ut mer vann. Trykket oppheves, kaken fjernes fra trådduken, og etter 1 min. måles tykkelsen av den kaldpressede kake i mikron, ved bruk av en måleinnrening som spesifisert for isolasjonsplater (ASTM C209-72), seksjon VI), med store anleggflater (2,5 cm i diameter), for å hindre at kjevene på måleinnretningen trenger inn i den myke fiberoverflaten, idet måleinnretningen belastes med 280 g for å oppnås et avmålt kontakttrykk mellom kontaktflatene og overflaten av fiberkaken. Den kaldpressede kake tørkes fullstendig i en ovn med luftgjennomblåsing ved 93°C. Tykkelsen av den tørkede matte måles i mikron. Krympetallet beregnes som følger:

Krympetall = tykkelse av tørket matte (i mikron)

tykkelse av kaldpresset matte i mikron.

EJcsenvp_e_l

1. Tykkelse av kaldpresset matte = 10.600 mikron

Tykkelse av tørket matte = 11.300 mikron

Krympetall = 11.300 -10.600 . = + 700 mikron

2. Tykkelse av kaldpresset matte = 10.400 mikron

Tykkelse av tørket matte = 10.100 mikron

Krympetall = 10.100 - 10.400 = - 300 mikron

Det er funnet at fiberblandinger med krympetall under omtrent +2000 mikron er best egnet ved denne fremgangsmåte. Fibre med krympetall over +2000 mikron og opptil +2500 mikron er brukbare, men kan kreve en noe lenger pressetid og/eller øket harpikstilsetning, hvorved den økonomiske vinning minskes noe. Fibre med krympetall mellom +2500 mikron og +3000 mikron gir resultater som kan sies å være akkurat innenfor grensen for det brukbare. Imidlertid minskes fordelene i forhold til kjent teknikk, og bruk av fibre innen de sistnevnte grenser er ikke å anbefale. Over omtrent +3000 mikron er krympeevnen slik at de ønskelige resultater med fremgangsmåten i henhold til den foreliggende oppfinnelse ikke oppnås. Fibre med krympetall under 0, d.v.s. negative krympetall, er akseptable med hensyn til krympning, men sen avfuktning kan være et problem i dette krympetallområdet. Ved fremstilling av plater må fibrene avfuktes fritt, og avfuktningen må være slik at de fuktige matter med hell kan formes ved hjelp av vanlig utstyr og få ønsket vekt, i ønsket produksjonstakt.

Mens metoden for bestemmelse av krympetallet vanligvis er en måling av tilbakefjæringen snarere enn av krympningen, er det allikevel foretrukket å bruke benevnelsen krympetall, som er et mål for reduksjonen av tilbakefjæringen. Ved fremgangsmåten i henhold til den foreliggende oppfinnelse er det den eventuelle krympning av matten under varmepressingen som er den kritiske, bestemmede faktor for varigheten av pressetiden, og selv om kaken i virkelighete ekspanderer under ovnstørkingen ved metoden for bestemmelse av krympetallet, er det graden av denne ekspansjon som bestemmer krympeevnen til fibrene ved fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen.

For dannelse av en oppslemming til bruk ved fremgangsmåten

i henhold til oppfinnelsen kokes en blanding av trespon ved hjelp av damp under trykk og behandles mekanisk ved hjelp av teknikker og utstyr som er vanlig ved fabrikasjon av plater, men slik tilpasset at det oppnås fibre med en krympeevne som beskrevet ovenfor. Dampbehandling utføres enten med porsjoner av fibermasser eller kontinuerlig i kjeler eller kokere med mettet damp som har trykk oppå

2-12 kp/cm 2 i tider på mellom 1 og 7 min. Avhengig av tre-slaget, trematerialets fysiske tilstand og defibrerings-forholdene. Defibrering av den dampbehandlede spon ut-føres i vanlige mekaniske apparater med doble eller enkle roterende skiver, utstyrt med metallplater som har innbyrdes avpassede mønstre av tenner, staver eller lignende. Krympeevnen til -fibrene kan i varierende grad avhengig av flere faktorer ved trematerialet, slik som arten, barkinnholdet, alderen og tilstanden for råmaterialet, men den viktigste faktor for den foreliggende oppfinnelse er funnet å omfatte den måten defibreringen av materialet utføres på. Defibrering utført ved temperatur under mykgjøringsområdet for ligninet (temperaturer som tilsvarer omtrent 2-3,5 kp/cm 2 damptrykk) gir vanligvis fibre med den ønskede fibrilering og en åpen overflate, slik at det oppnås et naturlig vedheng mellom fibrene ved tørking av matten, samt positiv krympning av nettverket av sammenhengende fibre. Defibrering ved temperaturer over mykgjøringsområdet for ligninet, som ved behandling ved høy temperatur og høyt trykk, mykner vanligvis det naturlige ligninbindemiddel i sponene i en slik grad at fibrene lett adskilles uten overflatefibrilering, og gjør også at det mykgjorte lignin danner et belegg som tett-er de enkelte fibre. Slike ufilibrerte, tettede fibre danner våte matter med gode avfuktningsegenskaper på grunn av fibrenes vannavstøtende evne, men ved tørking ved nedsatt tetthet blir det i de pressede matter ikke noen god naturlig sammenbinding mellom fibrene eller sammentrekning

av fibermatten.

Krympningen av den dannede matte under prosesen påvirkes"-også av andre faktorer enn krympeevnen for fibrene, slik som mengden av harpikstilsetning, pressetemperatur og behandlingen i ovn etter pressingen, men krympeevnen for fibermassen som anvendes er en vesentlig og bestemmende faktor ved den foreliggende fremgangsmåte. Avpassing av harpiks-mengden og pressetiden kan gjøres for i en viss grad å kompensere for variasjoner i krympeevnen for fibrene, men den grunnleggende fibermasse må oppvise en krympeevne innen det foreskrevne område som angitt ovenfor for at de resultater som tilsiktes med den foreliggende fremgangsmåte skal oppnås i full grad.

De behandlede fibre som er oppløst i en vandig oppslemming (med f.eks. 3% tørrstoffinnhold) behandles fortrinnsvis med en passende termoherdende harpiks, slik som en vannoppløse-lig fenolharpiks, f.eks. en syre-utfellbar alkali-fenol-formaldehyd-harpiks av den spesielle Redfern-type som vanligvis brukes ved fremstillingen av pressede fiberplater. I visse tilfeller trengs lite eller intet harpiks, slik som når fibrene er av en slik art at de gir god naturlig sammenbinding fibre mot fibre, og når det brukes lengre pressetider med lavere fuktighetsinnhold i platene når de kommer ut av pressen. I.andre tilfeller der den naturlige sammenbinding mellom fibrene er under gjennomsnitt, og med høye fuktighetsinnhold etter pressingen, kan det være nødvendig å tilsette omtrent 3% harpiks. Under vanlige forhold vil imidlertid det foretrukne harpiksinnhold være fra omtrent 1/2% til omtrent 2%, med et optimalt harpiksinnhold fra omtrent 1% til omtrent 1£%. Minre mengder andre tilset-ningsstoffer, slik det er vanlig ved fremstillingen av pressede fiberplatery kan tilsettes, slik som alun, vanligvis i en mengde på 1%, for å gi utfelling og fiksering av bindemiddelet og et limstoff. Det siste kan f.eks. ut-gjøres av en emulsjon av parafinvoks, som vanligvis tilsettes i en mengde på omtrent Alle mengder av harpiks og andre tilsetninger er angitt i vektprosent fast stoff i forhold til de ferdige plater. Den vanlige, endelige pH for blandingen av fiberkjemikalier er omtrent 4,0-4,5.

For fagkyndige vil det være klart at det kan brukes andre termoherdende harpikser foruten fenoler, slik som melaminer, polyes"tere, visse typer akrylplast, resorsinoler, visse polyuretaner og urea-formaldehyder, så lenge de er i stand til å gi den ønskede styrke for platene etter pressinen ved de relativt høye fuktighetsinnhold etter pressingen (fortrinnsvis 15 til 30%, men i noen tilfeller så høyt som 40% av tørrvekten), ved gjennomføring av den foreliggende fremgangsmåte.

Den resulterende fibermasseoppslemming formes deretter til et lag av fibre for en vanlig våtemetode, i en passende formemaskin, slik som en Fourdrinier- eller sylindermaskin, og avvannes ved hjelp av sugekammere og kaldpressing til en konsistens hovedsakelig i størrelsen 30% (d.v.s. 70% fuktighetsinnhold). Vekten pr. flateenhet velges i henhold til den ønskede, endelige dimensjon og tetthet (densitet).

Hvis ønskelig kan et passende papirbelegg påføres den øvre overflate av platen. Papirbelegget er dekorert f.eks. med et bestemt tremønster eller et annet mønster når det gjelder dekorative fiberplater for innenførs bruk, mens det for plater som ikke skal være dekorerte brukes bare papir. Papirbelegget kan f.eks. være av avispapirtype, og er på undersiden, d.v.s. den siden som ligger an mot platen, på-ført et passende bindemiddel slik som en blanding som inneholder rå linolje katalysert med 5 vektprosent bortrifluorid (BF^). Bruken av oljen og bindemiddelet av BF^ er nærmere omtalt i US-PS 3.301.744. Dette bindemiddel kan f.eks. an-2

vendes i en mengde pa 1,7 kg pr. 100 m papir.

Den endeløste matte (fremdeles med den samme konsistens

som før), med eller uten papirbelegg, kappes deretter i passende lengder, vanligvis omtent 5 m, anbringes på tran-sportbånd og føres inn i en varmpresse på kjent måte.

Varmpressen er av kjent utførelse, og kan omfatte en topp-plate med et ønsket mønster for å gi en mønsterpreging i platen. Alternativt kan topp-platen være glatt for å gi en glatt overflate for platen. Pressen omfatter stoppere ved de langsgående kanter av presseplatene, som kan være gjennomhullet for bortføring av det utpressede vann. Stopperne er dimensjonert for å utføre flere viktige funksjoner. For det første begrenser de graden av lukning mellom presseplatene, slik at mattene hindres i å bli komprimert mer enn nødvendig for å gi den ønskede tykkelse og den ønskede tetthet i det endelige produkt. En annen meget viktig funksjon for stopperne ved den foreliggende oppfinnelse er at de hindrer presseplatene i å bevege seg mot hverandre etter som matten krymper og avtar i tykkelse under den kortvarige pressecyklus, idet slik krympning av matten er gjor mulig, som forklart tidligere, ved at det anvendes fibre med en bestemt, valgt krympeevne. Krympingen av matten under pressingen reduserer den tiden som et eventuélt øvre lag av papirbelegg på platen befinner seg i nær kontakt med den varme plate, hvorved muligheten for midfarging reduseres,

og samtidig gjøres det mulig å bruke høyere pressetemperaturer enn normalt. Krympningen av matten minsker også trykket mellom matten og den øvre presseplate, slik at det skjer en gradvis minskning av damptrykket inne i platen under pressingen, og det hindres en plutselig delami ering av platen når denne fjernes fra pressen etter den kortvarige pressing.

På grunn av disse prinsippielle trekk kan den totale pressetid reduseres til omtrent 1/3 eller mindre av den pressetid som er nøvendig ved fremstilling av pressede fiberplater i sammenlignbare tykkelser etter vanlige, tidligere kjente fremgangsmåter, og det oppnås en betydelig besparelse i fremstillingskostnader, For å oppnå dette er stopperne slik dimensjonert av krympeevnen til fibrene utnyttes. Tykkelsen av stopperne kan vanligvis ikke være den samme som tykkelsen av den for-pressede matte, ettersom det er mange varibale faktorer som påvirker denne tykkelse, men tykkelsen av stopperne kan tilnærmet settes lik tykkelsen av den ferdige plate etter ovnsoppvarming og fukting. Generelt kan det sies at stopperne må være i det minste litt tykkere enn den ferdige plate. Stoppestenger med en tykkelse som grovt tilnærmet er 20% større enn tykkelsen av den ferdige plate vil vanligvis gi gode resultater. Dette tall er imidlertid ikke å oppfatte som noen begrens-ning for den foreliggende oppfinnelse, men bare som en rett-ledning .

Pressetemperaturene som brukes ved fremgangsmåten kan variere betraktelig. Temperaturer fra omtrent 190° til omtrent 245°C kan brukes når det anvendes dekorative belegg, mens det for plater uten belegg eller plater med ikke-dekorative belegg kan anvendes noe høyere temperaturer, f.eks. fra omtrent 190° til omtrent 260°C. Det foretrukne temperaturområdet for alle de nevnte platetyper er fra omtrent 205° til 235°C.

Ikke-dekorative belegg eller utelatelsen av belegg gjør a't det kan anvendes høyere pressetemperaturer, på grunn av at en mindre grad av misfarging ikke er ødeleggende for produktet, ettersom de enten påføres et passende farget dekk-lag som effektivt dekker alle misfargede partier, eller anvendes i sammenhenger der misfarging kan aksepteres. Imidlertid må ikke de dekorative belegg misfarges ved pressingen, og følgelig bør brukes noe lavere pressetemperaturer. For å dra maksimal nytte av oppfinnelsen burde de høyest tillatelige temperaturer brukes. Hvis fremgangsmåten gjennomføres i det nedre av temperaturområdet, med alle andre faktorer utforandret, vil det kreves lenger pressetid for å oppnå den ønskede grad av styrke og fuktighetsinnhold for den ferdige plate.

Pressetiden for en gitt pressetemperatur er delvis bestemt av det ønskede fuktighetsinnhold for den ferdige plate. Fuktighetsinnholdet kan variere fra omtrent 5% til omtrent 40% (vektprosent av den tørre plate). Det foretrukne område er fra omtrent 15% til omtrent 30%. Et fuktighetsinnhold i den ferdige plate så lavt som 5% vil kreve lengere pressetider, og er generelt ikke å anbefale. Et fuktighetsinnhold i den annen ende av skalaen, nemlig høyere enn 40% kan gi en plate som er for svak til å håndteres effektivt etter pressingen og/eller utsettes for delaminering og andre strukturproblemer. Tilsetning av mer harpiksbindemiddel kan i dette tilfellet hjelpe. For best resultat bør fuktighetsinnholdet for platene etter pressingen være mellom 15 og 30%, fortrinnsvis med et fuktighetsinnhold i den øvre ende av dette område, slik at det oppnås de korteste pressetider .

For å redusere pressetiden til et minimum uansett forhold-ene bør pressen lukkes, d.v.s. bringes til anlegg mot stopperne, på et minimum av tid uten av det skjer noen struktu-rell ødeleggelse av matten. Den totale pressetid avhenger de forskjellige faktorer nevnt ovenfor, omfattende typen av fibermasse, pressetemperaturen, fuktighetsinnholdet etter pressingen, tykkelsen og tettheten (densiteten) for den ferdige plate, slik at det er vanskelig å generalisere. Imidlertid kan pressetiden, d.v.s. tiden det tar før presse-platen kommer til anlegg mot stopperne, under de gunstigste betingelser reduseres til 2 min. eller litt mindre ved nominell platetykkelse på 1/4 ", hvilket utgjør en meget stor innsparing i tid i forhold til de tidligere kjente fremgangsmåter.

Ved at det velges de gunstigste fremstillingsbetingelser kan den totale pressetid for plater med nominell tykkelse på 1/4'' reduseres til omtrent 3 min. eller noe mindre, mens det for plater med tykkelse på 1/2" kan oppnås en reduk-sjon av den totale pressetid til omtrent 8 min. eller noe mindre. Disse tider inkluderer den tid det tar'å lukke og åpne pressen.

Under visse forhold kan bruken av et "slipp-ark" under pressingen være ønskelig, særlig hvis det anvendes temperaturer opp i rrfot den øvre ende av det angitte område, og det fremstilles dekoreative plater. Dette er særlig aktuelt når det gjelder pregede, dekorative plater med belegg. Bruken av et mellomleggsark av ikke-klebende materiale mellom den øvre overflate av matten og den varme platen under varmpressingen hjelper til å bevare tilstanden og utseendet for den dekorative overflate av platene.

Arkmaterialer slik som pergament, "greaseproof", og spesial-behandlet kraftpapir kan brukes. Det er viktig av slike slipp-ark har en meget fin fibersammensetning samt gode slippegenskaper hvis den ferdige plateoverflate skal holdes fri for mønsterpreging fra fibrene, hvilket vil oppstå ved bruk av slipp-ark med mere grove fibre. Slik preging er vanligvis akseptabel på pregede produkter men ikke på paneler med glatt overflate.

En av hovedgrunnene for å anvende slipp-ark ved fremstillingen av pregede, dekorative plater med belegg er å hindre muligheten for at belegget brister. Slipparkene kan også være nødvendige under visse forhold, f.eks. ved de høye temperaturer som tidligere er nevnt, slik som 235° til 24 5°C, også for plane, dekorative paneler uten preging, for å hindre muligheten for misfarging. Slipp-ark er vanligvis ikke nødvendig ved andre belegg (ikke dekorative), plane eller pregede, selv ikke ved de høyeste temperaturer innen det angitte område.

Etter varmpressingen fjernes de halvferdige plater fra pressen, adskilles fra duken i bunnen og legges i vogner på en slik måte (fortrinnsvis horisontalt) at skader og ødelegg-elser unngås, og varmebehandles deretter på vanlig måte, f.eks. i flere timer ved temperaturer omkring 150°C i luften for å fullføre behandlingen, og føres deretter gjennom et fuktekammer for å gi platene det ønskede fuktighetsinnhold, vanligvis okiring 7 vektprosent.

De ferdige plater fremstilt i henhold til oppfinnelsen vil, avhengig av hvor nøyaktige fremstillingsbetingelsene har vært, ha en minste tetthet (densitet) omtrent i området"

0,60 til 0,85, og den foretrukne tetthet ligger i området fra omtrent 0,70 til omtrent 0,82.

Etter oppvarming og fukting kappes platene til riktig størr-else og gis ønsket etterbehandling. F.eks. kan dekorative panelplater for innendørs bruk påføres dekorative striper og et klart, beskyttende overflatebelegg. De følgende eksemp-ler illustrerer fremgangsmåten ytterligere.

EKSEMPEL 1

Ved en prøve ble en tresponblanding av furu, eik og andre harde treslag, samt bark, dampkokt i "Bauer Rapid Cycle" dampkoker ved et damptrykk på 9 kp/cm i 2\ min., etter en forvarming i 20 sek. med dampgjennomblåsing. Etter kokingen ble den varme, myknede spon ført fra beholderen under atmosfæretrykk til en mekanisk behandlingsmaskin med doble, roterende skiver, Bauer type 411, utstyrt med samvirkende skiver av en hard nikkellagering, Bauer type 40504, raffinert til 8% konsistens for oppnåelse av fritt drenerende fibre

(6 sek. med Williams Drainage Tester) av god kvalitet og

med et krympetall på +700 mikron bestemt etter den beskrevne metode.

Til en vandig oppløsning (omtrent 3% konsistens) av disse fibre i en blandebeholder ble tilsatt 1J% fenolharpiks, parafinvoks-emulsjon, og 1% ålun. Fenolharpiksen var en vannoppløselig, syreutfellbar, alkali-fenol-formaldehyd av den spesielle Redfern-type som vanligvis brukes ved fremstilling av pressede fiberplater etter den våte metode, og som gjør det mulig å oppnås vedheng mellom fibrene under pressingen ved de fuktighetsforhold som hersker ved slutten av den korte pressetid. Alle tilsetningsandeler er angitt i vektprosent faste stoffer i forhold til vekten av den ferdige fiberplate. pH i den feridge blanding av fibre og kjemikalier var omtrent 4,0.

Masseblandingen ble deretter formet til et fiberlag etter våtmetoden på en Fourdrinier formemaskin, med en vekt på

435 kg pr. 100 m 2, og ble avvannet ved hjelp av sugekammere og kaldpresseing til en konsistens på omtrent 30%

(d.v.s. 70% fuktighetsinnhold).

Til overflaten av dette kaldpressede, våte lag ble påført 5,2 kg/100 m 2 av et papirbelegg av avispapirtype, med et dekorativt, trykket tremønster, og på undersiden påført 1,7 kg pr. 100 m 2 av en bindstoffblanding som bestod av rå linolje katalysert med 5 vektprosent bortrifluorid. Det endeløse fuktige lag (med 30% konsistens) ble sammen med belegget kappet i lengder på ca. 5 m og ført på transport-bånd inn i varmpressen.

De langsgående sider av varmpressen ble utstyrt med stoppestenger av stål, 2,5 cm brede og 0,76 cm tykke, med anlegg mot overflaten av den undre plate. Temperaturen i de varme plater var 230°C. Den øvre presseplate var ikke preget. Pressen ble lukket på 15 sek., og den fuktige matte ble presset under et tykk på 17 kp/cm 2. Etter 2 min. under trykk ble pressen åpnet, og åpningen tok 45 sek. Den totale pressetid, inkludert lukking og åpning, var 3 min., og den effektive pressetid var 2 min.

De varmpressede plater, med 25% fuktighetsinnhold og en tykkelse på 0,71 cm (mindre enn avstanden mellom presseplatene) ble tatt ut av pressen uten noen delaminering eller problemer med oppblåsing, adskilt fra bæredukene på undersiden, lastet horisontalt inn i vogner, varmebehandlet i en konvensjonell ovn for kontinuerlig oppvarming av fiberplatene i 7 timer ved 150°C lufttemperatur, og deretter ført gjennom fuktekammeret for å få 7% fuktighetsinnhold.

De ferdige fiberplater ble funnet å være jevne i overflaten, og tremønstret var utmerket, uten noen misfarging eller noen uklarhet i mønsteret. Materialet i det indre av platene var fast og strukturelt uskadd, uten brister eller delaminering .

Ved prøver viste de ferdige plater god sammenbinding og styrke, og hadde de følgende utmerkede fysiske egenskaper for fiberplater beregnet for innedørs veggpanaler:

Tykkelse 0,6 4 cm

Spesifikk vekt 0,77

Vannabsorbsjon 17%

(24 timer neddykking under 2,5 cm vann ved 21°C)

Svelling 6%

(24 timer neddykking under 2,5 cm vann ved 21°C)

2

Bøyefasthet 280 kp/cm

Strekkfasthet (parallelt med overflaten) 140 kp/cm<2 >Strekkfasthet (vinkelrett på overflaten) 4,2 kp/cm<2>

Egnet til stifting: utmerket

EKS EMPEL 2

Platen ble laget etter samme fremgangsmåte som i eksempel

1, imidlertid var den øvre plate i pressen en preget overplate som fremstilte et tremønster som var komplimen-tært med og passet sammen med tremønsteret på det trykte papirbelegg, som beskrevet i US-PS 3.576.711. For å unn-

gå muligheten for brist i papirbelegget ble et slippark med tykkelse på 0,05 mm anbrakt over papirovertrekket før pressingen. Etter pressingen ble det i det dekorative belegg ikke oppdaget noe tegn til brist i belegget. Det var heller ikke noe tegn til misfarging eller nedsatt klarhet i mønsteret.

EKSEMPEL 3

En presset fiberplate med belegg som var påtrykt et tre-mønster ble fremstilt i henhold til fremgangsmåten beskrevet i eksempel 1, med det unntak at vekten av matten var 730 kg pr. 100 m <2>og pressen var utstyrt med stoppestenger som hadde tykkelse på 1,25 cm. Den totale pressetid var li min. (ved kjente fremgangsmåter ville dette ta ca. 20-

25 min.). Fuktighetsinnholdet etter pressingen var 25%.

De ferdige plater hadde en tykkelse på 1,03 cm og en spesifikk vekt på 0,75. Overflatens utseende var utmerket, med et klart og nøyaktig mønster, og de fysiske egenskaper for materialet i platen var igjen meget tilfredsstillende til bruk for innendørs veggpaneler.

E KSEMPEL 4

Det uhensiktsmessige ved å bruke fibre med krympetall større enn +3000 mikron fremgår av følgende eksempel.

Pressed fiberplater ble laget i et laboratorium, med ut-gangspunkt i samme masse av trespon som beskrevet i eksempel 1, med unntak av at dampingen og raffineringen ble utført i en Bauer-type 418 raffineringsmaskin ved 6,3 kp/cm 2damptrykk. Dampbehandlingen varte i 3 min. før defibreringen. Konsistensen ved defibreringen var 19%. Avfuktningen av fibrene ble målt til 5 sek. ved Williams Drainage Tester, men krympetallet var +6200 mikron i stedet for +700 mikron.

Da varmpressen ble åpnet hadde ikke den pressede plate krympet men øket i tykkelse. Den ferdige plate, selv etter varmebehandling, hang dårlig sammen, hadde lav tetthet (spesifikk vekt 0,54), var meget svak (strekkstyrke i tverr-retning 0,28 kp/cm 2), og ble bedømt som uakseptabel som innendørs veggpanel.

Claims (9)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av presset fiberplate, ved at det tilberedes en vandig oppslemming av trefibre, hvilken oppslemming avvannes slik at det dannes en fuktig matte, hvoretter matten varmpresses mellom ett eller flere par varme, øvre og undre presseelementer for å fjerne en vesentlig del av vannet i matten og å oppnå sammenbinding av fibrene slik at det dannes en plate, hvoretter presseelementene føres fra hverandre og platen tas ut, hvilken presse har midler for å begrense bevegelsen av presseelementene mot hverandre, karakterisert ved at fibrene har et krympetall som ikke overstiger +3000 ^um, slik at under varmpressingen krymper fibermatten i tykkelse mens presselementene samtidig hindres i å bevege seg mot hverandre av stoppeinnretninger, idet krympningen er tilstrekkelig til at det damptrykk som er dannet i platen avtar, idet presseelementene holdes på en temperatur mellom omtrent 190°C og 260°C under pressingen, og at presseelementene etter pressingen beveges fra hverandre og platen tas ut mens den ennå inneholder en mengde fuktighet på mellom omtrent 5% og 40% av tørrvekten uten at det oppstår delaminering av platen på grunn av indre damptrykk.

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at fibrene er utvalgt slik at de har et krympetall som ikke er høyere enn omtrent +2500 ^um.

3. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at fibrene er utvalgt slik at de har et krympetall som ikke er høyere enn omtrent +2000 ^um.

4. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 - 3, karakterisert ved at matten ligger mot en duk eller en duklignende flate under varmpressingen, og at et papirbelegg påføres den øvre overflate av den fuktige matte før varmpressingen, hvorved krympningen av den fuktige matte under pressingen bidrar til å hindre overoppheting og misfaring av belegget på grunn av det øvre presseelément under varmpressingen.

5. Fremgangsmåte som angitt i krav 4, karakterisert ved at papirbelegget er dekorert, og at temperaturen ikke er høyere enn omtrent 245°C.

6. Fremgangsmåte som angitt i krav 1-5, karakterisert ved at platen har et fuktighetsinnhold ved slutten av varmpressingen på omtrent 15 til omtrent 40% av tørrvekten.

7. Fremgangsmåte som angitt i krav 1- 6, karakterisert ved at platen har et fuktighetsinnhold ved slutten av varmpressingen som ikke er større enn omtrent 30% av tørrvekten.

8. Fremgangsmåte som angitt i krav 1-7, karakterisert ved at den omfatter en oppvarming av de pressede plater for å fullføres behandlingen av disse, samt etterfølgende fuktning av platene, som deretter har en spesifikk vekt på omtrent 0,60 til 0,85.

9. Fremgangsmåte som angitt i krav 8, karakterisert ved at det tilsettes en termoherdende harpiks til oppslemningen for å øke styrken av platen når den kommer ut av varmpressen.