NO333134B1 - Fremgangsmate for fremstilling av et trebasert produkt - Google Patents

Abstract

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for å sammenføye en første og en andre overflate av deler av trebaserte materialer, omfattende i den følgende rekkefølge: å påføre en klebende sammensetning omfattende et løsningsmiddel, bare på den første overflaten, å tørke og varme den klebende sammensetningen påført på den første overflaten, hvori løsningsmiddelet delvis tørkes vekk, og å føre sammen den første overflaten med den andre overflaten, og å presse de to overflatene mot hverandre. Den vedrører også en fremgangsmåte for å fremstille et trebasert produkt.

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for fremstilling av et trebasert produkt.

I fremstillingen av limte produkter så som laminerte bjelker, finerprodukter, parkettgulv, kjerneplate, lamellplate og kryssfinér etc, sammenføyes sammensetninger av deler av trematerialer ved å påføre et lim etterfulgt av et sammentrykkingstrinn.

Noen lim trenger et forholdsvis høyt innhold av et løsningsmiddel, så som vann, for å ha en passende viskositet ved påføring på en overflate. Et overskudd av løsningsmiddel kreves vanligvis også for emulsjonsbaserte lim, også henvist til som dispersjonslim, og harpiksbaserte lim for å få en stabil emulsjon eller et stabilt harpiksbasert lim. Ved høyere faststoffinnhold i et lim øker viskositeten på grunn av at aldring av emulsjonen er mer utpreget enn ved lavere faststoffinnhold.

En limeprosess involverer vanligvis et fysisk tørke/film-dannende trinn og/eller et kjemisk herdetrinn. Når et lim med forholdsvis høyt innhold av et løsningsmiddel anvendes, forlenges sammentrykkingstiden for å muliggjøre en til-strekkelig fysisk tørking/filmdanningsprosess av limet i limflaten. Lim som kan kreve lang sammentrykningstid er vanligvis de i formen av vannbaserte emulsjoner, så som polyvinylacetatlim eller emulsjonspolymerisocyanatlim, eller vannbaserte harpikser av amino- eller fenolintypen. Ved anvendelse av slike lim må fuktighetsinnholdet i trematerialer som skal limes ofte senkes før liming slik at sluttfuktighetsinnholdet i det limte treproduktet ikke blir for høyt. Senkingen av fuktighetsinnholdet i kombinasjon med påføring av våtlim kan gi ugunstige effekter på grunn av endringene i fuktighetsinnholdet, hvilket kan føre til bevegelser i materialene, og forårsake negative effekter så som vridning.

Et annet problem ved anvendelse av emulsjonsbaserte lim er vansker med å lime sammen ujevne overflater. Under sammentrykking har det påførte limet en tendens til å presses ut, og etterlater for lite til å kunne fylle ut avstanden mellom overflatene ved alle steder.

For å minske den påkrevde sammentrykningstiden har ulike løsninger blitt foreslått. For eksempel beskriver EP 1190823 A2 en fremgangsmåte inkludert å varme opp overflater. En annen fremgangsmåte er å tørke limet etter påføring. Fremgangsmåter og anordninger vedrørende tørking av påførte lim diskuteres i de følgende henvisninger: US 3160543, US 5234519, US 4812366 og EP 0979712 Al.

Når to overflater av trebaserte materialer limes sammen er det vanligvis behov for en viss gjennomtrengning av et lim i treet for å oppnå en sterk limskjøt. Derfor, for å sikre en sterk skjøt, må vanligvis begge lag som skal skjøtes fuktes med et limlag ved å kontaktbehandle overflatene med våtlim. Når et allerede tørket limlag kombineres med en overflate uten påført lim, har den resulterende skjøten blitt ansett som å bli for svak.

Det er et formål ved foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en limefremgangsmåte hvilken gir høykvalitetsskjøter hva angår limstyrke og vannresistanse allerede ved korte sammentrykningstider, når en overflate med et påført limlag kombineres med en overflate med hovedsakelig intet lim påført. Det er et ytterligere formål ved foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en forbedret fremgangsmåte for sammenføyning av ujevne overflater. Limemetoden bør passende også være enkel.

De ovenfor nevnte formål oppnås ved en fremgangsmåte for fremstilling av et trebasert produkt omfattende en første og en andre del av trebasert materiale, omfattende i den følgende rekkefølge: å påføre en limsammensetning omfattende et løsningsmiddel på bare den første overflaten, å tørke og varme limsammensetningen påført på den første overflaten, hvori løsningsmiddelet delvis tørkes vekk, og faststoffinnholdet umiddelbart etter tørking er fra omtrent 65 til omtrent 85 vekt%, og å føre sammen den første overflaten med den andre overflaten, og å sammentrykke de to overflatene mot hverandre.

Tørkingen gjøres passende ved å varme limsammensetningen. Passende utføres tørkingen ved kunstig tørking.

Med "kunstig tørking" menes heri at enhver fremgangsmåte som øker tørkehastigheten sammenlignet med naturlig tørking av et limlag påført på en overflate som skjer grunnet eksponering til omgivende luft og gjennomtrengning i substratet.

Løsningsmiddelet kan tørkes vekk ved anvendelse av enhver type kunstig tørking, så som tørr luft, tørre gasser, luftstrømning eller oppvarming, fortrinnsvis oppvarming. Eksempler på passende fremgangsmåter for oppvarming er varmestråling (for eksempel infrarød), varmluftsblåsing og mikrobølgevarming. Foretrukket tørkes løsningsmiddelet vekk ved anvendelse av varmestråling eller mikrobølgevarme, mest foretrukket varmestråling.

Passende tørkes omtrent 10 til omtrent 95 vekt% av løsningsmiddelet vekk fra limsammensetningen, foretrukket fra omtrent 20 til omtrent 90 vekt%.

Passende er faststoffinnholdet i limsammensetningen umiddelbart etter tørking fra omtrent 70 til omtrent 80 vekt%.

Med "faststoffinnhold" menes heri innholdet av bestand-delene i et lim, målt i henhold til følgende fremgangsmåte: 1 g lim legges i et metallokk og utsettes for 120 °C i et varmekammer i 30 minutter. Prosenten av det gjenværende limet i lokket defineres som faststoffinnholdet.

Med "løsningsmiddel" menes heri enhver substans som fordamper under testbetingelsene over.

Limsammensetningen varmes passende under tørking. Imidlertid er det også passende at limsammensetningen varmes etter tørkingen. Fortrinnsvis varmes limsammensetningen under tørking. Passende varmes limsammensetningen slik at temperaturen til limlaget ved sammenføyning av de to overflatene som skal sammenføyes er fra omtrent 30 til omtrent 150 °C, foretrukket fra omtrent 40 til omtrent 100 °C, mest foretrukket fra omtrent 50 til omtrent 90 °C.

Limsammensetningen som er egnet for den foreliggende fremgangsmåten kan være ethvert lim omfattende et løsningsmiddel. Fortrinnsvis er limsammensetningen en vandig limsammensetning. I én foretrukket utførelse av oppfinnelsen hører limsammensetningen passende til gruppen emulsjonspolymerbaserte limsammensetninger. I dette tilfellet er foretrukne limsammensetninger de basert på polyvinylacetat, etylenvinylacetat, emulsjonspolymer-isocyanat, polyuretan, styrenbutadien og akrylater. Mest foretrukket er limsammensetningene en polyvinylacetatbasert limsammensetning eller en emulsjonspolymerisocyanatbasert limsammensetning. I en annen foretrukket utførelsesform ifølge oppfinnelsen tilhører limsammensetningen passende til gruppen herdbare harpiksbaserte limsammensetninger. I dette tilfellet er limsammensetningen fortrinnsvis en aminoharpiksbasert eller fenolharpiksbasert limsammensetning. Limsammensetningen kan også omfatte både en polymeremulsjon og en herdbar harpiks.

Det opprinnelige faststoffinnholdet, dvs. faststoffinnholdet ved påføringstidspunktet, i limsammensetningen er passende fra omtrent 1 til omtrent 95 vekt%, foretrukket fra omtrent 10 til omtrent 90 vekt%, enda mer foretrukket fra omtrent 30 til omtrent 70 vekt%, mest foretrukket fra omtrent 40 til omtrent 60 vekt%.

Løsningsmiddelet i limsammensetningen kan være ethvert løsningsmiddel passende for anvendelse i limsammensetninger. Passende er løsningsmiddelet vann, eller et organisk løsningsmiddel fra gruppen alkoholer, estere og ketoner. Eksempler på passende alkoholer inkluderer metanol, etanol, propanol, glykoler så som etandiol og propandiol. Foretrukket er løsningsmiddelet vann. Løsningsmiddelet i limsammensetningen kan også omfatte en kombinasjon av løsningsmidler.

Sammentrykkingen utføres passende ved et trykk på omtrent 0,1 til omtrent 10 MPa, foretrukket fra omtrent 0,5 til omtrent 5 MPa, mest foretrukket fra omtrent 0,75 til omtrent 3 MPa. Sammentrykningstiden kan variere, og avhenger for eksempel av det anvendte limsystemet, hvilket produkt som skal produseres, og hvilken type sammentrykning som anvendes. I én passende type limprosess settes overflatene som skal sammenføyes til en enhet før sammentryk-ningstrinnet. I dette tilfellet er sammentrykningstiden passende fra omtrent 0,01 til omtrent 3000 sekunder, foretrukket fra omtrent 0,1 til omtrent 1000 sekunder, mest foretrukket fra omtrent 1 til omtrent 60 sekunder. I en annen passende type limeprosess blir overflatene som skal sammenføyes fortløpende satt sammen og sammentrykket, i bevegelse gjennom en rullepresse, båndpresse eller friksjonspresse. I disse tilfellene er sammentrykningstiden passende fra omtrent 0,001 til omtrent 300 sekunder, foretrukket fra omtrent 0,1 til omtrent 60 sekunder, mest foretrukket fra omtrent 1 til omtrent 30 sekunder. I tilfellet med en rullepresse er sammentrykningstiden passende fra omtrent 0,001 til omtrent 10 sekunder, foretrukket fra omtrent 0,1 til 1 sekunder.

Sammentrykningen utføres passende som konvensjonell kaldsammentrykking ved omgivelsestemperatur, passende fra omtrent 0 til omtrent 60 °C, foretrukket fra omtrent 5 til omtrent 40 °C, så som romtemperatur. I noen tilfeller, for eksempel når herdbare harpikser er tilstede, utføres sammentrykkingen passende under varming. I de tilfeller hvor varming er ønskelig, er sammentrykkingstemperaturen passende fra omtrent 40 til omtrent 200 °C, foretrukket fra omtrent 60 til omtrent 130 °C.

Tiden mellom varming og sammentrykking er passende <30 sekunder, foretrukket <20 sekunder, mest foretrukket <10 sekunder.

Ved trebaserte materialer inkluderes også heri, bortsett fra materialer basert på heltre, materialer så som fiber-, flis- og sponplatematerialer. Det trebaserte materialet har passende en tykkelse på mer enn 1 mm, foretrukket mer enn 5 mm.

Oppfinnelsen er passende for å fremstille enhver type limte produkter, spesielt trebaserte limte produkter så som laminerte bjelker, finerprodukter, kantlimte produkter og parkettgulv.

Oppfinnelsen vil nå bli ytterligere beskrevet i forbindelse med de følgende eksempler, hvilke imidlertid ikke bør forstås som å begrense omfanget av oppfinnelsen.

Eksempler

Eksempel 1:

Et tolags produkt ble fremstilt ved å anvende et emulsjonspolymerisocyanatbasert acetatlim med et opprinnelig fast-stoff innhold på 50 vekt%. Omgivelsestemperaturen var 20 °C. Et første trestykke med 16 mm tykkelse med størrelsen 140 mm x 50 mm ble belagt med 14 0 g/m<2>lim med et opprinnelig faststoffinnhold på 50 vekt%. Limlaget ble tørket ved varming ved å anvende infrarød stråling slik at limlaget hadde et faststoffinnhold på omtrent 70 vekt%. Det nye faststoffinnholdet ble fastsatt ved å veie delen. Trestykket ble deretter direkte brakt i kontakt med et andre trestykke uten lim påført og sammentrykket i en kaldpresse (20 °C) med et trykk på 1,5 MPa i 30 sekunder. Limstyrken ble målt ved å foreta en "meisletest" direkte etter sammentrykking. I denne testen tvinges de to sammen-limte stykkene fra hverandre ved å benytte en meisel og prosenten av den limte overflaten som viser fiberslitasje fastsettes. De limte stykkene ble også testet ifølge ANSI/HPVA LF 1996 bindingstest.

Eksempel 2:

Et tolagsprodukt ble fremstilt ved å anvende de samme betingelser, materialer og mengde lim som i eksempel 1. Imidlertid ble ingen tørking eller varming utført. De to trestykkene ble umiddelbart etter limpåføring brakt i kontakt med hverandre og sammentrykket med et trykk på 1,5 MPa i 30 sekunder.

Det konkluderes at fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse gir utmerket limstyrke og vannresistens allerede ved korte sammentrykningstider.

Claims (8)

1. Fremgangsmåte for å fremstille et trebasert produkt omfattende en første og en andre del av trebasert materiale, omfattende i den følgende rekkefølge: - å påføre en limsammensetning omfattende et løsningsmiddel på bare den første overflaten, - å tørke og varme limsammensetningen påført på den første overflaten, hvori løsningsmiddelet delvis tørkes vekk, og faststoffinnholdet umiddelbart etter tørking er fra omtrent 65 til omtrent 85 vekt%, - å føre sammen den første overflaten med den andre overflaten, og - å sammentrykke de to overflatene mot hverandre.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvori tørkingen utføres ved å varme limsammensetningen.

3. Fremgangsmåte ifølge ethvert av kravene 1-2, hvori tørkingen utføres ved hjelp av kunstig tørking.

4. Fremgangsmåte ifølge ethvert av kravene 1-3, hvori fra omtrent 10 til omtrent 95 vekt% av løsningsmiddelet tørkes fra limsammensetningen.

5. Fremgangsmåte ifølge ethvert av kravene 2-4, hvori tiden mellom varming og sammentrykking er <30 sekunder.

6. Fremgangsmåte ifølge ethvert av kravene 1-5, hvori limsammensetningen tilhører gruppen emulsjonspolymerbaserte limsammensetninger.

7. Fremgangsmåte ifølge ethvert av kravene 1-6, hvori løsningsmiddelet er vann.

8. Fremgangsmåte ifølge ethvert av kravene 1-7, hvori det trebaserte produktet er parkettgulv.