NO174591B - Cellulosefiberaggregat og fremgangsmaate for fremstilling derav. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse gjelder et cellulosefiberaggregat, spesielt et lettved-aggregat, og en fremgangsmåte for fremstilling av det.

Uttrykkene "lett' ved" og "tung ved" slik de anvendes i foreliggende beskrivelse, refererer til ved som er av henholdsvis relativt lav densitet og relativt høy densitet. Uttrykkene er ikke nødvendigvis synonyme med uttrykkene "myk ved" og "hård ved", idet de sistnevnte forstås av fagmannen å referere til ved fra henholdsvis nåletrær og løvtrær.

Faste vedprodukter fremstilles tradisjonelt ved oppdeling, f.eks. ved saging, av seksjoner av trær oppdelt til ønsket lengde for å gi forskjellige kvadratiske eller rektangulære seksjoner. Sluttproduktets mekaniske egenskaper er således direkte sammenlignbare med startmaterialets egenskaper. De økonomiske og tekniske begrensningene ved de foran nevnte oppdelingsoperasjonene er slik at seksjoner av trær med en minimumsdiameter av størrelsesorden 20 cm kreves. Videre oppnår delprodukter bestående av tung ved av relativt høy densitet, f.eks. teak og mahogni, på grunn av deres overlegne mekaniske egenskaper, de høyeste kommersielle verdiene og er meget ettertraktede. Slike trær vokser generelt meget langsomt og behøver mange år for å nå de ønskede dimensjonene. I motsetning til dette har mange treslag som gir lett ved med relativt lav densitet relativt dårlige mekaniske egenskaper og bare et begrenset antall sluttanvendelser og bare lav kommersiell verdi, selv om de generelt har en raskere veksthastighet enn de forannevnte trærne.

Seksjoner av trær med diameter på mindre enn ca. 20 cm har i tillegg bare begrenset anvendelse i de forannevnte opp-del ingsprosessene, mens seksjoner med diameter mindre enn ca. 15 cm praktisk talt ikke har noen anvendelse i slike fremgangsmåter .

Det vil derfor by på betydelige fordeler både i pris og tid dersom det kunne finnes en fremgangsmåte å omdanne seksjoner av trær med relativt liten diameter til aggregater med større størrelse. En slik fremgangsmåte ville være mest fordelaktig dersom aggregatproduktet fikk forbedrede mekaniske egenskaper sammenlignet med startmaterialets egenskaper.

Tidligere forsøk på å løse dette problemet er i stor grad basert på aggregering av meget små vedbiter, f.eks. fliser, strenger, partikler og skiver, f.eks. sammenbundet med syntetiske klebemidler. Produktet fra disse fremgangs-måtene, f.eks. kartong og fiberplater, er kommersielt til-gjengelige. Styrken til slike produkter er imidlertid i stor grad avhengig av styrken av det spesielle bindemiddel som anvendes.

I tillegg er det foreslått mange fremgangsmåter basert på aggregering av meget små vedstykker, men uten tilsetning av et bindemiddel. GB-patent 959.375 beskriver f.eks. en fremgangsmåte for fremstilling av halv-harde og harde fiberplater eller lignende omfattende å rive opp gummived, be-handle den opprevne veden med kokende vann eller damp for å gi en fibermasse og sammenpressing av massen til den ønskede platen. GB-patent 997.798 beskriver en våtprosess for fremstilling av støpte artikler fra cellulose-holdige fiber-materialer i hvilke hele fibermaterialet, med fibre på opp til 40 mm lengde og opp til 3 mm diameter åpnes, vannet fjernes under trykk i former og den resulterende blandingen får lov å tørke under trykk for å gi det ønskede produkt. GB-patent 1.126.493 beskriver en fremgangsmåte for fremstilling av plateprodukter fra sukkerrør omfattende åpning av sukkerrørstilken på langs uten å ødelegge barken, fjerne margen fra barken og utsette barken for varme og trykk.

I tillegg er det foreslått mange fremgangsmåter for behandling av tremasse, pulverisert trebark, trefliser og/eller trespon ved innvirkning av vann, damp og trykk for å gi arkmateriale og/eller støpte produkter. Slike fremgangsmåter er beskrevet i GB-patenter 27.048, 659.559, 811.533, 663.034 og 644.503. Imidlertid er ingen av de forannevnte forslagene rettet mot en fremgangsmåte som kan anvendes for aggregering av seksjoner av trær med relativt lav diameter eller for seksjoner av lettved. I hvert forslag oppdeles eller males start-fibermaterialet for derved å ødelegge egenstyrken i startmaterialet som er resultatet av nærvær av lange cellulosefibre.

Det er nå meget overraskende funnet mulig å danne et cellulosefiberaggregat av seksjoner av cellulosefibermateriale uten ved oppdeling å miste den mekaniske egenstyrken i de cellulosefibrene som strekker seg på langs i startmaterialet.

Som et første aspekt tilveiebringer derfor foreliggende oppfinnelse et cellulosefiberaggregat fremstilt fra seksjoner av cellulosefibennateriale ved hjelp av en fremgangsmåte som omfatter: et mykningstrinn som omfatter å mykne en rekke seksjoner av cellulosefibennateriale ved innvirkning av et vandig mykningsmiddel ved forhøyet temperatur, hvorved cellulose-tverrbindingen i cellulosefibermaterialet minst delvis nedbrytes ,

et kompresj onstrinn som omfatter å presse sammen de myknede seksjonene av cellulosefibennateriale for å danne en komprimert matriks,

et konsolideringstrinn som omfatter å avvanne og konsolidere den komprimerte matriksen for å danne en konsolidert matriks, og

eventuelt et trinn for dannelse av et laminert aggregat omfattende en rekke lag av den konsoliderte matriksen bundet sammen ved hjelp av en klebeforbindelse. Cellulosefiber-aggregatet er kjennetegnet ved at seksjonene av cellulosefibermaterialet har en lengde på minst 20 cm og et tverrsnitt på minst 5 mm, og at den sammensatte matriks er awannet under konsolideringstrinnet.

Uttrykket "seksjon" når det anvendes i forbindelse med startmaterialet for den fremgangsmåte som anvendes for å danne aggregatet i dette aspekt av foreliggende oppfinnelse, er en referanse til en del av cellulosefibennateriale som er minst 20 cm lang og med et tverrsnitt med en dimensjon på minst 5 mm. Slike biter skal skilles fra masse, pulver, spon eller flis i forslagene ifølge teknikkens stand som er diskutert ovenfor.

Aggregatet ifølge foreliggende oppfinnelse har den fordel at det kan dannes fra en rekke seksjoner av cellulosefibennateriale med mindre størrelse. Således er aggregatet spesielt fordelaktig da det kan dannes av seksjoner av trær, som f.eks. tynne grener og/eller det materiale som blir igjen fra store seksjoner av trær etter oppdeling for å danne planker og bjelker, og som er av utilstrekkelig størrelse for bruk ved fremstilling av faste vedprodukter. Slikt materiale ansees generelt som avfallsmateriale. I tillegg har aggregatet ifølge foreliggende oppfinnelse den mest overraskende fordel at det kan formes fra seksjoner av materiale med relativt lav densitet, f.eks. lettved med relativt dårlige mekaniske egenskaper, f.eks. stivhet, mens aggregatet selv har meget forbedrede mekaniske egenskaper i forhold til egenskapene til slik lettved.

Aggregatet ifølge foreliggende oppfinnelse kan fremstilles fra et hvilket som helst materiale omfattende lange cellulosefibre. Således kan aggregatet fremstilles fra seksjoner av både lett og tung ved, årlige fiberavlinger, som f.eks. lin, jute, bastardjute, strå og hamp, det fiberavfall som oppstår ved behandling av avlinger som f.eks. sukkerrør (bagasse), siv og gress, f.eks. elefantgress. Aggregatet er spesielt fordelaktig når det er fremstilt av ved. Vedkildene kan f.eks. være tynninger fra beplantninger, tregrener og trestammer, spesielt de med tilstrekkelig liten diameter til bare å ha begrenset eller ingen sluttanvendelse, det sylindriske kjernemateriale som blir igjen ved fremstilling av finér ved skrelling, seksjoner av saget ved, og rest-materiale fra oppdeling av bjelker og planker fra store seksjoner av tre, spesielt splintved som resulterer fra den siste veksten av tre og ofte kastes som avfall. Som nevnt ovenfor gir aggregatet den mest signifikante fordel når det er fremstilt av seksjoner av lettved, ofte oppnådd fra trær med høy veksthastighet, i hvilket tilfelle det oppnås en signifikant forbedring av vedens mekaniske egenskaper. Eksempler på trearter som gir slik ved omfatter gran, poppel, pil, bøk, furu og eukalyptus.

En spesielt foretrukken form for aggregatet ifølge oppfinnelsen er som et laminert aggregat omfattende mange lag av konsolidert matriks bundet sammen ved hjelp av en klebeforbindelse.

Selv om fibrenes retning i et lag av laminert aggregat kan være i en hvilken som helst vinkel med hensyn til retningen av fibrene i det nærliggende sjiktet, foretrekkes det at den gjennomsnittlige fiberretningen i et lag enten er i det vesentlige i rett vinkel til fiberretningen i det nærliggende laget eller den gjennomsnittlige fiberretningen. i hvert av lagene er i det vesentlige den samme, dvs. parallell med hverandre.

Når fiberretningen i de enkelte lagene i det laminerte aggregatet er i rett vinkel til fiberretningen i det nærliggende laget, vil antallet lag generelt være minst tre.

Det laminerte aggregatets densitet vil være mer eller mindre proporsjonal med densiteten til de enkelte lagene av den konsoliderte matriksen på hvilken de er basert, hvilken densitet i sin tur kan variere fra densiteten i det opprinnelige startmateriale for fremgangsmåten til en densitet på mer enn 2,5 ganger densiteten for nevnte startmateriale. De mekaniske ytelsesegenskapene for det laminerte aggregatet vil ikke bare være relatert til egenskapene for de enkelte lagene, men dessuten også til antallet lag og retningen av fibrene i et lag med hensyn på retningen i det nærliggende laget.

Klebemidlets natur, hvis nærvær forener de enkelte lagene for å tilveiebringe det laminerte aggregatet, er ikke kritisk og kan omfatte en hvilken som helst klebeforbindelse som har tilstrekkelig affinitet til karbohydratstrukturene i den konsoliderte matriksen, for derved å tilveiebringe en tilstrekkelig sterk binding mellom de enkelte lagene. Slike klebeforbindelser kan omfatte fysisk og kjemisk reagerende forbindelser. Eksempler på fysisk reagerende klebeforbindelser omfatter i tillegg til de av animalsk, vegetabilsk eller mineralsk opprinnelse, syntetiske polymere klebeforbindelser. En foretrukken klasse av polymere forbindelser for bruk som klebemiddel i foreliggende laminerte aggregat er lineære alternerende kopolymerer av minst én olefinisk umettet forbindelse og karbonmonoksyd, som f.eks. etylen-karbonmonokyd-kopolymerer og etylen-propylen-karbonmonoksyd-terpolymerer. Slike polymerer er i og for seg kjent f.eks. fra EP-A 121965, EP-A 213671, EP-A 229408 og US-patent 3.913.391. Fremgangsmåten for fremstilling av dem ved hjelp av katalytisk kopolymerisasjon er likeledes kjent fra disse referansene. Eksempler på egnede, kjemisk reagerende klebemidler omfatter fenol/formaldehyd-urinstoff/formaldehyd, polyuretan- og epoksyharpiks-baserte systemer. Typen av klebemiddel eller klebemiddelsystem som vil være til stede i det laminerte aggregatet, vil blant annet bestemmes av de spesielle kravene for et slikt aggregat. Skal f.eks. aggregatet anvendes i et fuktig miljø eller i kontakt med vann, foretrekkes det at det foreligger et vann-resistent klebemiddel, mens det med aggregater som er utsatt for relativt høye temperaturer, skal adhesivet være tilstrekkelig stabilt under disse betingelsene og skal f.eks. ikke spaltes og/eller smelte.

Selv om de laminerte aggregatene generelt vil være basert på lag av konsolidert matriks av mer eller mindre samme tykkelse, kan laminerte aggregater tilveiebringes hvor tykkelsen av ett eller flere av lagene kan variere fra tykkelsen i de andre lagene. Densiteten for de forskjellige lagene, hvilke lag sammen omfatter aggregatet, vil generelt være den samme. For visse anvendelser kan det imidlertid være fordelaktig at laminerte aggregater ifølge foreliggende oppfinnelse omfatter ett eller flere lag som skiller seg i densitet med hensyn på de andre lagene, f.eks. laminerte aggregater hvor de to ytterste lagene har en høyere densitet enn lagene mellom nevnte ytre lag.

Selv om de laminerte aggregatene generelt vil være basert på flate lag, kan noen anvendelser kreve aggregater hvor lagene viser en avvikelse fra de hovedsakelig plane, heretter referert til som ikke-flate aggregater. Med slike ikke-flate aggregater vil den gjennomsnittlige fiberretningen i de forskjellige lagene fortrinnsvis være i det vesentlige den samme.

En ytterligere modifikasjon av det laminerte grunn-aggregatkonseptet slik det er beskrevet foran, er aggregater hvor én eller begge av overflatene er utstyrt med en profil, hvilken profil kan være begrenset til det ytre laget eller kan strekke seg til ett eller flere av de nærliggende lagene i aggregatet.

De laminerte aggregatene ifølge foreliggende oppfinnelse kan om ønsket f.eks. slipes og/eller utstyres med et be-skyttende eller dekorativt belegg, meget lik behandlingen av konvensjonell kryssfinér.

Ifølge et ytterligere aspekt av foreliggende oppfinnelse tilveiebringes en fremgangsmåte for fremstilling av et cellulosefiberaggregat fra seksjoner av cellulosefibermateriale, hvilken fremgangsmåte omfatter

et mykningstrinn som omfatter å mykne en rekke seksjoner av cellulosefibennateriale ved innvirkning av et vandig mykningsmiddel ved forhøyet temperatur, hvorved cellulose-tverrbindingen i cellulosefibermaterialet minst delvis nedbrytes,

et kompresjonstrinn som omfatter å presse sammen de myknede seksjonene av cellulosefibennateriale for å danne en komprimert matriks, og

et konsolideringstrinn som omfatter å konsolidere den komprimerte matriksen for å danne en konsolidert matriks,

eventuelt de ytterligere trinnene for å stable det ønskede antall lag av konsolidert matriks med de krevede dimensjoner og form og utstyrt med en tilstrekkelig mengde klebemiddel, og plassere de stablede lagene i en passende presse for å tilveiebringe sammenbinding, hvorved det oppnås et laminert aggregat. Cellulosefibermaterialet er kjennetegnet ved at det anvendes seksjoner av cellulosefibermaterialet som har en lengde på minst 20 cm og et tverrsnitt på minst 5 mm, og at den sammensatte matriks avvannes under konsolideringstrinnet.

Hensikten med mykningstrinnet er å mykne og svelle seksjonene av cellulosefibennateriale slik at den etterfølgende anvendelse av trykk presser sammen de langsgående cellulose-buntene til større seksjoner eller aggregater. Mykningstrinnet i fremgangsmåten er i og for seg vel kjent. Seksjonene av cellulosefibennateriale myknes ved innvirkning av et vandig mykningsmiddel ved forhøyet temperatur. Mykningsmidlet kan foreligge enten som vann eller som damp. Mykningen lettes imidlertid ved innblanding av visse kjemiske additiver i det vandige mykningsmidlet, f.eks. en organisk eller uorganisk syre, f.eks. eddik-, salpeter- eller svovel-syre, alkalimetall-eller jordalkalimetall-hydroksyder eller -karbonater, som f.eks. natriumhydroksyd, kalsiumhydroksyd, natriumkarbonat, kaliumkarbonat, og vannblandbare lignin-løsningsmidler, som f.eks. lavere alkoholer, f.eks. etanol, eller dioksan. Ammoniakk, enten i gassform eller i vandig løsning, er kjent f.eks. fra US-patent 3.282.313 å være et effektivt mykningsmiddel og kan danne en del av det vandige mykningsmidlet i foreliggende fremgangsmåte. Videre er bruken som mykningsmidler av slike forbindelser som hydrazin (US-3.894.569), klor og formaldehyd kjent. Bruken av slike forbindelser krever imidlertid bruk av spesialiserte kar for å inneholde forbindelsene og hindre at de unnslipper til atmosfæren. Det er et trekk ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen at bruken av ammoniakk, og derfor slike forholdsregler, kan unngås. Mykningstrinnet i fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen utføres faktisk hensiktsmessig i et åpent bad, hvorved behandlingen av seksjonene av cellulosemateriale gjøres lettere.

Mykningsmidlet er fortrinnsvis en vandig løsning av et alkalimetall- eller jordalkalimetall-hydroksyd eller -karbonat, mest foretrukket natriumhydroksyd. Seksjonene av cellulosefibennateriale kan hensiktsmessig bringes i kontakt med væskeformige mykningsmidler ved neddykking i et passende stort bad.

Mengden av kjemisk additiv kan hensiktsmessig være relatert til mengden av cellulosefibennateriale som behandles. F.eks. anvendes 0,02-3,0, fortrinnsvis 0,1-1,0, vektdeler av kjemisk additiv, f.eks. natriumhydroksyd, pr. 100 vektdeler av materiale som behandles. Mykningsmidlet kan under slike betingelser, når innblandingen av et kjemisk additiv resulterer i en alkaliløsning, ha en start-pH på 10-11 som faller til 8 etter en kort tid, hvilket indikerer at midlet forbrukes.

Mykningen av cellulosefibermaterialet gjennomføres ved forhøyet temperatur. Den øvre grensen for temperaturen er den temperatur ved hvilken cellulosefibermaterialet nedbrytes termisk. Generelt kan temperaturer i området på fra ca. 50 til 150°C anvendes, fortrinnsvis fra ca. 70 til 120°C, mer foretrukket fra ca. 80 til 100°C.

Mykningstrinnet gjennomføres hensiktsmessig ved jatmos-færisk trykk når det anvendes vann eller en vandig løsning som mykningsmiddel ved temperaturer opp til ca. 100°C, eller, når det anvendes damp ved temperaturer over ca. 100°C, ved metningsdamptrykket for damp ved arbeidstemperaturen. Om ønsket kan imidlertid mykningstrinnet gjennomføres ved økede trykk. Generelt avhenger den tid det tar for å mykne et gitt cellulosefibennateriale av hvor strenge mykningsbetingelsene er. Således er mykningstidene relativt korte under innvirkning av høye temperaturer, typisk mindre enn 1 time ved ca. 150°C. For temperaturer i det foretrukne område på fra ca. 80 til 100°C kan mykningstidene være opp til 5 timer, eller til og med lenger, avhengig av startmaterialets densitet. Mykningstidene øker når startmaterialets densitet øker. Videre øker mykningstiden når dimensjonene av seksjonene av materiale som behandles øker.

Det er funnet at ved temperaturer i området på fra ca. 120 til 140"C forårsaker nærvær av fuktighet som er nødvendig i mykningstrinnet, skadelige sidereaksjoner i det materiale som behandles, hvilket kan føre til en reduksjon av produkt-kvaliteten. Det foretrekkes derfor at det materiale som behandles, holdes ved en temperatur innenfor dette område i bare kort tid. Dersom det kreves en lang tid for mykning, bør materialet oppvarmes raskt til en temperatur over ca. 140"C, eller fortrinnsvis bør mykningstrinnet fortrinnsvis gjennomføres ved en temperatur under ca. 120°C.

Det annet trinn i fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen omfatter å presse sammen de myknede grenene som er fremstilt i det første trinnet. I dette kompresjonstrinnet er det ønskelig at den fuktighet som er innført i mykningstrinnet ikke helt skal presses ut, og det er faktisk ønskelig å til-bakeholde et fuktighetsnivå på minst 30-35 vekt% (70-65 vekt% tørr ved), for å oppnå effektiv etterfølgende konsolidering. Det trykk som anvendes i dette kompresjonstrinnet kan være i området på fra 25 til 150 bar, fortrinnsvis fra 30 til 100 bar, idet ca. 50 bar vanligvis gir en praktisk balanse mellom økonomi og ønskede produktegenskaper. Én passende teknikk for påføring av det krevede trykk (som ikke krever spesielle forholdsregler for å begrense vanntap) er å innføre de myknede seksjonene av cellulosefibennateriale, enten separat eller fortrinnsvis i bunter, i en hydraulisk presse eller mellom et par trykkvalser. Det foretrekkes spesielt å mate grenene nedover gjennom pressnippen i slike valser. Den nødvendige kompresjonen oppnås lettere når materialet er varmt, fortrinnsvis ved en temperatur på fra. ca. 80 til 170°C, men fortsatt mulig når det avkjøles til 45°C. Det er imidlertid ikke vanligvis nødvendig å tilføre ytre oppvarming i dette trinnet, siden kompresjonen delvis er adiabatisk og således genererer indre varme i det komprimerte materiale. Oppvarmede trykkvalser kan ikke desto mindre anvendes forut-satt at det unngås for stort fuktighetstap.

Uten å ønske å være bundet til noen teori, synes det som om betingelsene i mykningsstrinnet muliggjør retensjon av styrke inne i det langsgående cellulosenettverket, som er til stede i startmaterialet mens karbohydratbindingen som tilveiebringer inter-cellulose-tverrbinding nedbrytes, og derved gjør det mulig at materialet nedbrytes. Dette er mindre radikalt enn f.eks. alkalisk massefremstilling. Deforma-sjonen er i det vesentlige radial, idet aksial integritet beholdes. Den kjemiske strukturen som beholdes, er bestandig mot tung mekanisk bearbeidelse, og slik bearbeidelse kan anvendes for å øke materialets egen-bearbeidbarhet, og jevn-heten og homogeniteten for det materiale som skal behandles videre. Mens startmaterialets opprinnelige form og struktur er ødelagt, kan det fremstilles et tau-lignende materiale ved å klemme de myknede grenene mellom profilerte valser med spor, fortrinnsvis en sekvens av slike kalandervalser med suksessivt finere spor.

Produktet fra valsingen er en litt løs matriks, som er sammenfiltret i tilfelle av valsing av en bunt av seksjoner av myknet materiale. Det flate, valsede produktet, et mellomprodukt i totalprosessen ifølge oppfinnelsen, kan lagres om ønsket og underkastes slutt-trinnet i prosessen senere, f.eks. etter noen dager.

Ved fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse tilveiebringes en komprimert matriks som er egnet for bruk som et mellomprodukt ved fremstillingen av cellulosefiberaggregat fra seksjoner av cellulosefibennateriale, hvilken fremgangsmåte omfatter et mykningstrinn som beskrevet foran og et kompresjonstrinn som beskrevet foran.

Konsolidering av den komprimerte matriksen gjennomføres og følges av fjerning av fuktighet ved anvendelse av varme og trykk. Teknikker og utstyr for dette formål er vel kjent f.eks. ved papirfremstilling. Egnede former er det kon-vergerende belte/bånd, hvor én av de bærende delene enten er perforert, f.eks. et perforert metallark eller absorberende, f.eks. en fibermatte. Alternative typer av apparat omfatter perforerte trykkformer.

Det trykk som pålegges den komprimerte matriksen ligger hensiktsmessig i området på fra 5 til 150 bar, fortrinnsvis fra 5 til 100 bar, idet 5-50 bar ofte er tilstrekkelig. For å hjelpe til med fjerning av den fuktighet som er igjen i matriksen gjennomføres konsolideringstrinnet fortrinnsvis ved en førhøyet temperatur, typisk på minst 100°C. En temperatur på minst 110°C foretrekkes. Som diskutert ovenfor med hen-visning til mykningstrinnet, skal ikke cellulosefibermaterialet holdes ved en temperatur på fra ca. 120 til 140°C i lange tidsperioder i nærvær av fuktighet. Dersom det er ønskelig å gjennomføre konsolideringstrinnet ved en temperatur i dette område, skal det derfor tas forholdsregler for raskt å fjerne rest-vannet i matriksen, f.eks. ved bruk av perforerte former. Konsolideringstrinnet skal alternativt gjennomføres ved temperaturer utenfor dette område, idet høyere temperaturer oppnås ved en rask oppvarming av matriksen. Maksimumstemperaturen skal naturligvis holdes under den ved hvilken det inntrer signifikant varmenedbryt-ning av veden. Konsolideringstrinnet kan derfor gjennomføres ved temperaturer på opp til ca. 200°C, typisk opp til ca. 170°C.

Den tid som kreves for dette trinn i prosessen er avhengig av den anvendte temperaturen og i mindre grad det påførte trykket. En periode på 15 til 30 min. er typisk når det gjelder konsolidering i en perforert form ved 145 - 17 0°C. Mildere betingelser, f.eks. en periode på 1 - 3 timer ved en temperatur på 110 --120°C kan være mer praktisk i visse tilfeller.

De fremgangsmåter ifølge hvilke de laminerte aggregatene kan fremstilles er ikke vesentlig forskjellige fra dem som anvendes ved fremstilling av konvensjonell kryssfinér. Slike metoder omfatter typisk stabling av det ønskede antall ark av konsolidert matriks med de krevede dimensjoner og form og utstyrt med en tilstrekkelig mengde klebemiddel, og etter-følgende plassering av de stablede arkene i en passende varm-presse for binding, f.eks. en presse som kan tilpasse formen på det laminerte aggregatet. Temperaturen og tiden i pressen er relatert til klebemidlets natur. Avhengig av naturen av det klebemiddel som skal anvendes, kan det påføres som en væske eller et faststoff og ved omgivelsestemperatur eller forhøyet temperatur. Fremgangsmåter for påføring av klebemidlet på lagene av konsolidert matriks omfatter børsting, valsing, spredning, spraying ved bruk av både konvensjonelle såvel som elektrostatiske sprayeteknikker, mens noen faste klebemidler også kan påføres som et ark eller en folie.

De laminerte aggregatene som er beskrevet foran, er materialer av høy kvalitet som passende kan anvendes som konstruksjonsmaterialer og som har overlegne egenskaper sammenlignet med konvensjonell kryssfinér. Deres opprinnelse og fremgangsmåten for fremstilling gir en god fleksibilitet når det gjelder dimensjoner av de laminerte aggregatene. Samtidig er fremstillingen av dem uavhengig av tilgjengelig-heten av startmaterialer av tilstrekkelig størrelse og kvalitet.

I bruk kan aggregatet ifølge foreliggende oppfinnelse være vann-følsomt (hvilket kan ansees som en reversering av awanningstrinnet ved dets fremstilling). Aggregatet vil derfor være best egnet for innendørs bruk, og/eller kan underkastes behandling for å gi vannfasthet. En konvensjonell, vannfast lakk eller et annet belegg eller impreg-neringsmiddel kan anvendes.

For å gjøre aggregatet motstandsdyktig mot fuktighet og/eller forbedre dets mekaniske egenskaper kan aggregatet alternativt i tillegg omfatte én eller flere syntetiske polymerer. Polymeren kan hensiktsmessig påføres overflaten av aggregatet, f.eks. i form av et pulver eller en smelte. Alternativt kan polymeren innblandes i aggregatet under dets fremstilling, hensiktsmessig før slutt-konsolideringstrinnet. Egnede polymerer for innblanding i aggregatet omfatter dem som er diskutert ovenfor i forbindelse méd de laminerte komposittene.

På grunn av de vanskeligheter som er forbundet med innblanding av noen polymerer i aggregatmassen og problemene med å oppnå et homogent produkt foretrekkes det imidlertid å innblande én eller flere monomerer og om nødvendig én eller flere polymerisasjonskatalysatorer i aggregatet, enten under dets fremstilling eller etter denne. Aggregatet underkastes så betingelser under hvilke polymerisasjon av monomeren inn-treffer. På denne måte kan monomeren som er relativt mer mobil og lettere å håndtere, innblandes jevnt i aggregatet, for således å gi et homogent produkt.

Foreliggende oppfinnelse skal nå illustreres i de følgende spesielle eksemplene.

Eksempel 1

Raskt-voksende mykved-grener ble avbarket og trimmet til dimensjoner som er hensiktsmessige for bearbeidelse (10-150 mm diameter, 0,2-1 m lengde) og neddykket i 20-2000 min. ved 90-100"C i en vandig løsning av natriumhydroksyd (1-3 vekt% natriumhydroksyd basert på vekten av veden), fulgt av nedadgående passasje gjennom en serie av klemmevalser med suksessivt smalere spor, for å fremstille et tau-lignende materiale. Dette materiale ble konsolidert i 2 timer i perforerte former ved 130°C, idet formene muliggjør en rask fjerning av rest-vann i materialet. Det konsoliderte materiale ble underkastet et trykk på 50-150 bar for å gi et jevnt produkt og for å fjerne luft, og ble så konsolidert/- awannet ved 5-15 bar.

De mekaniske egenskapene til de resulterende aggregatene ble så målt, og sammenlignet med ubehandlet ved, og også med prøver av ubehandlet tungved (teak), partikkeiplater og kryssfinér. Resultatene er angitt i tabell I nedenfor.

Fra tabell I fremgår det klart at aggregatene ifølge foreliggende oppfinnelse har signifikant forbedrede mekaniske egenskaper sammenlignet med egenskapene for det tilsvarende startmateriale.

Eksempel 2

Laminerte aggregatkompositter med dimensjoner 204x4 0x15 mm ble fremstilt fra lag av konsoliderte matrikser av i det vesentlige én retning og med en tykkelse på ca. 2,5 mm. Lagene var fremstilt fra pil- eller gran-grener ifølge den fremgangsmåte som er beskrevet i eks. l. 6 lag av den relevante vedtypen ble stablet på hverandre og innført i en form, etter at de første 5 lagene på én side var utstyrt med et termoplastisk eller termo-herdende klebemiddel. Det termo-plastiske klebemidlet, som var påført som et pulver ved hjelp av elektrostatisk spray-utstyr, var en etylen/propylen-karbonmonoksydpolymer med smeltepunkt på 220°C. Det termo-herdende klebemidlet var en blanding av 55 vekt% "EPIKOTE 828" (varemerke) og 45 vekt% "EPIKURE 213" (varemerke), og ble påført ved hjelp av spatel på de relevante lagene. De laminater som var basert på termoplastisk klebemiddel ble sammenbundet ved 190°C og under et start-trykk på 80 bar, hvilket trykk hadde tendens til å avta med tiden. Da trykket i formen var blitt konstant (etter ca. 15 min.) ble opp-varmingen stanset og vannkjøling slått på og formen og laminatet ble avkjølt til ca. 20°C. Med det termoherdende klebemidlet ble sammenbindingen oppnådd ved oppvarming i en form til 80°C under et svakt trykk på fra 5 til 7 bar. Etter at kompositten hadde nådd en temperatur på 80°C ble opp-varmingen slått av og kompositten fikk avkjøle seg over natten.

Fra de laminatene som ble oppnådd på denne måten ble det oppdelt prøver for testing med dimensjonene 170x20x15 mm. Densiteten for disse prøvene ble beregnet fra deres vekt og dimensjoner, mens noen fysiske egenskaper ble bestemt ved hjelp av ISO-178. Sammensetningen av laminatene og de tilsvarende data fremgår av tabell II nedenfor sammen med data for en rekke sammenligningsprøver basert på naturlig ved og vedprodukter.

Fra resultatene i tabell II følger at de laminerte aggregatkomposittene ifølge foreliggende oppfinnelse, som har opprinnelse i avfallsvedmateriale av relativt lav densitet, viser overlegne ytelsesegenskaper sammenlignet med prøver av naturlig ved som er oppdelt til størrelse fra f.eks. trestammer, såvel som sammenlignet med konvensjonelle vedprodukter som f.eks. kryssfinér og partikkelplater.

Claims (12)

1. Cellulosefiberaggregat fremstilt fra seksjoner av cellulosefibennateriale, ved hjelp av en fremgangsmåte som omfatter: et mykningstrinn som omfatter å mykne en rekke seksjoner av cellulosefibennateriale ved innvirkning av et vandig mykningsmiddel ved forhøyet temperatur, hvorved cellulose-tverrbindingen i cellulosefibermaterialet minst delvis nedbrytes, et kompresjonstrinn som omfatter å presse sammen de myknede seksjonene av cellulosefibennateriale for å danne en komprimert matriks, et konsolideringstrinn som omfatter å konsolidere den komprimerte matriksen for å danne en konsolidert matriks, og eventuelt et trinn for dannelse av et laminert aggregat omfattende en rekke lag av den konsoliderte matriksen bundet sammen ved hjelp av en klebeforbindelse, karakterisert ved at seksj onene av cellulosef ibermaterialet har en lengde på minst 20 cm og et tverrsnitt på minst 5 mm, og at den sammensatte matriks er awannet under konsol ider ingstrinnet.

2. Aggregat ifølge krav 1, karakterisert ved at seksjoner av cellulosefibennateriale er seksjoner av lettved.

3. Aggregat ifølge krav 1, karakterisert ved at klebeforbindelsen er en lineær, alternerende kopolymer av minst én olefinisk umettet forbindelse og karbonmonoksyd.

4. Fremgangsmåte for fremstilling av et cellulosefiberaggregat ifølge krav 1 fra seksjoner av cellulosefibermateriale, omfattende et mykningstrinn som omfatter å mykne en rekke seksjoner av cellulosefibermateriale ved innvirkning av et vandig mykningsmiddel ved forhøyet temperatur, hvorved cellulose-tverrbindingen i cellulosefibermaterialet minst delvis nedbrytes, et kompresjonstrinn som omfatter å presse sammen de myknede seksjonene av cellulosefibermateriale for å danne en komprimert matriks, et konsolideringstrinn som omfatter å konsolidere den komprimerte matriksen for å danne en konsolidert matriks, cg eventuelt de ytterligere trinnene å stable det ønskede antall lag av konsolidert matriks med de krevede dimensjoner og form og utstyrt med en tilstrekkelig mengde klebemiddel, og plassere de stablede lagene i en passende presse for å tilveiebringe sammenbinding, hvorved det oppnås et laminert aggregat, karakterisert ved at det anvendes seksjoner av cellulosefibermaterialet som har en lengde på minst 20 cm og et tverrsnitt på minst 5 mm, og at den sammensatte matriks avvannes under konsolideringstrinnet.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 4, karakterisert ved at det som mykningsmiddel anvendes en vandig løsning av et alkalimetall- eller jordalkalimetall-hydroksyd eller -karbonat.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 5, karakterisert ved at det som mykningsmiddel anvendes en vandig løsning av natriumhydroksyd i en mengde på 0,02-3,0 vektdeler pr. 100 vektdeler av cellulosefibermateriale som behandles.

7. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av kravene 4-6, karakterisert ved at mykningstrinnet gjennomføres ved en temperatur i området på fra 50 til 150°C.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 7, karakterisert ved at mykningstrinnet gjennomføres ved en temperatur i området på fra 80 til 100°C.

9. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av kravene 4-8, karakterisert ved at kompresjonstrinnet gjennomføres ved et trykk i området på fra 25 til 150 bar.

10. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av kravene 4-9, karakterisert ved at den komprimerte matriksen har et fuktighetsinnhold på 3 0 til 35 vekt%.

11. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av kravene 4-10, karakterisert ved at den komprimerte matriksen konsolideres ved et trykk i området på fra 5 til 150 bar.

12. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av kravene 4-11, karakterisert ved at den komprimerte , matriksen konsolideres ved en temperatur på minst 110°C.