NO751773L - - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse angår våtpressede platematerialer oppbygget av fibre, særlig fibre av lignocelluloseholdig materiale som ved.

Hensikten med oppfinnelsen er å skaffe en fremgangsmåte til fremstilling av platemateriale av den angitte art med lav tetthet,

men samtidig en bøyningsstivhet som ved samme tykkelse er betraktelig høyere enn hos kjente platematerialer med hovedsakelig samme tetthet.

Hensikten med oppfinnelsen oppnås ved at det av fibre opp-byggede våtpressede platemateriale fremstilles slik at det i det minste i det ene av planets to hovedretninger, normalt maskinretningen, består av strimmelformede flatepartier som forløper i denne retning og har minst to forskjellige tettheter og/eller forskjellig masse samt foreligger i valgfrie bredder.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen består i prinsippet i at

man ved fremstilling av fiberplater ved utbredelse av en fibersus-pensjon i et skikt og presning av dette skikt til et sammenbundet plateformet produkt med hovedsakelig enhetlig tykkelse varierer til-førselen av fibermateriale til forskjellige steder av skiktet, slik at platematerialet etter den sluttelige presning i minst én retning i sitt plan har strimmelformede flatepartier av forskjellig beskaffenhet.

I en utførelsesform for oppfinnelsen oppnås dette resultat

ved at fibermaterialet tilføres skiktet i mengder som varierer over dets flate, slik at platematerialet etter presningen får strimmelformede flatepartier med forskjellig tetthet.

At man får flatepartier dels med lav og dels med høy tetthet

i platen, medfører en rekke fordeler. Hovedfordelen er, som allerede

nevnt, at man på denne måte kan bygge opp plater med stor bøynings-stivhet uten å gå altfor høyt opp i tetthet. Hvis man på riktig måte tilpasser flatepartier med høy tetthet etter platens endelige formål, kan man også i senere snittflater skaffe en særlig god kanttetthet sammenholdt med platens øvrige deler. Når kanten således får høy tetthet, blir den lettere å male og gir vesentlig forbedret feste for skruer og andre festeanordninger etc. Særlig gjelder dette når skruer skal festes i eller nær sagkanten, f.eks. ved montering av skap eller lignende av fiberplater, eller når hengsler skal festes i skapåpninger. Det gjelder også veggplater som skal forsynes med not og fjær eller fjærer og således skal ha sitt feste i disse kanter.

Hvis flatedeler med dels lav, dels høy tetthet skal tilpasses de på den ferdige plate baserte ferdigformater for produksjon av møbler eller veggplater, kan man tenke seg en stor variasjonsbredde av rand- og rutemønstre med høy og lav tetthet. Dette gjelder særskilt i maskinretningen, hvor det er meget enkelt å variere disse mønstre.

Hensiktsmessig inneholder platens flate strimmelformede flatepartier med to forskjellige tettheter, hvorav den ene er minst 20%

og fortrinnsvis minst 30% større enn den annen. Den sistnevnte tetthet kan da være den som er normal i for tiden produserte middelsharde fiberplater, dvs. ca. 500-750 kg/m , mens de tettere flatedeler har en tetthet i området 750-900 kg/m 3.

For å oppnå den ønskede bøyningsstivhet hos materialet uten altfor stor høyning av dets gjennomsnittlige tetthet ér det mest hensiktsmessig om det tettere materiale utgjør en mindre del av hele materialmengden, og med sikte på dette fordeler man hensiktsmessig de to materialer med forskjellig tetthet slik at flatedelene med høyere tetthet utgjør 10-50%, fortrinnsvis 15-30%, av platematerialets areal.

I en annen utførelsesform for oppfinnelsen oppnås det samme resultat ved at fibre av forskjellig kvalitet med hensyn til fasthetsegenskaper tilføres forskjellige deler av skiktet, og tettheten kan da gjerne være den samme i alle deler av den ferdige fiberplate. De fordeler som ble angitt ovenfor med hensyn til den første utfør-elsesform, blir på tilsvarende måte også oppnådd ved denne utfør-elsesform.

Hensiktsmessig anvender man i den forbindelse to forskjellige fiberkvaliteter hvorav den ene gir minst 10% større fasthet enn den annen. Fortrinnsvis blir de to materialer også i dette tilfelle fordelt slik at flatepartiene med større fasthet utgjør 10-50%, fortrinnsvis 15-30%, av platematerialets areal. Platen fremstilles f.eks. med en for middelsharde plater normal tetthet av 550-750 kg/m i samtlige deler.

De to utførelsesformer som er angitt ovenfor, kan også kombi-neres på en slik måte at de tettere deler av platen oppbygges av råvare av høyere kvalitet enn de mindre tette deler, f.eks. bedre nedmalt fiberråvare. Det er også hensiktsmessig å forsyne disse deler med et større innhold av tilsatt bindemiddel, f.eks. herdeplast, enn de øvrige.

Fremgangsmåter til fremstilling av fiberplater på våt veg er

i og for seg velkjente. En suspensjon av fibre, eventuelt med tilsatt bindemiddel, blir via en innløpskasse spredt ut som et skikt på en bevegelig vire i en arkformningsmaskin, hvorpå skiktet delvis avvannes på viren så der fås en sammenhengende bane. Banen kant-skjæres og kappes til ark som siden presses under høyt trykk og ved høy temperatur, så de ferdige plater fremkommer.

Ved fremstilling av fiberplater i henhold til den foreliggende oppfinnelse kan man for å variere tettheten i striper i maskinretningen hensiktsmessig benytte innløpskasser som strømmer ut på viren skiftevis og med samme hastighet, og la disse to. massestrømmer ha forskjellig konsentrasjon og/eller inneholde fibre av forskjellig beskaffenhet. Til innløpskassen ledes disse to massestrømmer separat, f.eks. fra forskjellige sider eller den ene strøm fra siden og den annen rett bakfra. En slik metode gir en mulighet for å benytte forskjellige råvarer i de to massestrømmer, f.eks. en mer høykvali-fisert fiberråvare i den som skal gi arealer med høy tetthet, og en barkholdig avfallsråvare av ringere kvalitet i flatepartiet med lav tetthet. Metoden gir også mulighet for med sikte på forsterkning og dimensjonsstabilisering å tilsette en herdeplast, f.eks. fenolharpiks, til den massestrøm som skal gi flatepartier av høyere tetthet. I en spesiell utførelsesform for oppfinnelsen utføres platen også med et midtskikt som strekker seg over hele dens areal og inneholder den høyere mengde bindemiddel.

En enklere metode når det gjelder å fremstille flatepartier med forskjellig tetthet, består i å variere leppeinnstillingen i inn-løpskassens utløp til viren og dermed variere den mengde masse som strømmer ut i forskjellige deler, over maskinens bredde. Så lenge hastigheten i arkformningen er lav, og særlig når arkformning skjer ved høy konsentrasjon og med kraftig avvanning i begynnelsen av virepartiet, har denne fremstillingsmetode forutsetningen for å gi godt resultat. Flatepartier med høyere tetthet på tvers av maskinretningen kan skaffes ved hjelp av en renne som står i en slik av-passet vinkel til maskinretningen at en liten del av rennen åpner nedover for utløp av masse, og denne åpning beveger seg over maskinretningen med en hastighet som er tilpasset maskinens hastighet slik at avlegningen av masse skjer i rett vinkel til maskinretningen.

Uten å bety noen begrensning av oppfinnelsens omfang vil der her bli gitt noen eksempler på plater fremstilt med flatepartier av forskjellig beskaffenhet, samt fremgangsmåter til deres fremstilling.

Eksempel 1

På en wallboardmaskin til fremstilling av middelsharde plater med en maskinbredde i renskåret tilstand på 125 cm og med en ark-formningsbredde av 132 cm ble innløpskassen anordnet slik at der kunne tilføres to massestrømmer som forlot innløpskassen med samme hastighet. Den ene massestrøm hadde en konsentrasjon av 2,4% og den annen én konsentrasjon av 3,4%. Massens avvanningsmotstand var 25 Defibratorsekunder. Ved arkformningen ble massen med den høyere konsentrasjon tilført i en og en ca. 10 cm bred ytterstrimmel ved hver side og dessuten i tre strimler på 5 cm jevnt fordelt over bredden i avstander på 25 cm fra hverandre og fra ytterstrimmelen med høy tetthet. Samtidig fikk man da fire 25 cm brede strimler med masse tilført med den lavere konsentrasjon. Avvanning foregikk på våte sugekasser og uten at massestrømmene i vesentlig grad ble blandet med hverandre. Til suspensjonen med den høyere tetthet var der tilført 0,5% fenolharpiks, regnet i tørrvekt i forhold til massens tørrvekt. Arkene ble presset til 10 mm tykkelse i en fler-etasjers presse med pressetemperatur 220°C mot anslag og med 24 minutters total pressetid. Våtarket var på forhånd renskåret til en bredde av 129 cm. Etter varmeherdning i fire timer ved 155°C

ble arket så renskåret til 124 cm. Den ferdigskårne plate var helt plan og hadde alt i alt en gjennomsnittlig tetthet av 650 kg/m<3>

3 3

med flatepartier med tetthet 850 kg/m og 600 kg/m stort sett i det ovenfor angitte stripemønster. Bøyningsstivheten innen området for elastisk påkjenning var 25% høyere enn hos en homogen plate med tetthet 6 50 kg/m<3>.

Eksempel 2

På én lignende maskin som i eksempel 1, men bare med en normal innløpskasse til maskinen for bare en massetype, var kassens utløpsdel bygget om slik at det var mulig å skaffe store variasjoner i utløps-høyden med leppene. I 5 cm brede strimler med innbyrdes avstand 10 cm ble leppehøyden, altså åpningen fra utløpskassen, øket med 50% i forhold til tilstøtende flatepartier. Massekonsentrasjonen i innløps-kassen var 4,1%, overflatemasse ble pålagt med 200 g/m<2>av en finmalt fiberråvare, mens grunnmassen besto av sagflismasse med en awannings-motstand på 26 Defibratorsekunder. Middelsharde fiberplater med tykkelse 10 mm ble fremstilt som i eksempel 1, og man fikk strimmelformede flatepartier med tetthet henholdsvis 500 og 7 00 kg/m . Grensen mellom disse flatepartier var ikke like skarp som i eksempel 1, men de utgjorde henholdsvis 1/3 og 2/3 av arealet, og platen var helt plan. Alt i alt var midlere tetthet av platen 57 0 kg/m . Bøy-ningsstivheten innen det elastiske område var 30% høyere enn i en normal plate fremstilt med tetthet 57 0 kg/m<3>.

Eksempel 3

Våtark i henhold til eksempel 1 var etter maskinavvanningen og før presning forsynt med strimler i maskinretningen med en til formålet bygget laboratorieutrustning. Ytterligere 750 g suspensjon pr. m 2 ble pålagt i striper med en bredde av 15 cm på tvers av maskinen og i en innbyrdes avstand på 35 cm. Et slikt våtark ble våtpresset påny og fulgte med gjennom fremstillingsprosessen. Platene ble ren-saget slik at de fikk en kantstrimmel med høy tetthet helt rundt. Dermed ble der oppnådd forbedret kanttetthet, noe som ytrer seg i lavt fargeforbruk i kantene, og skruehold i kant ble prøvet i henhold til metode i Medd.STTI 79B (1971) (FS:9B) og viste seg i strimlene i maskinretningen å være 25% høyere enn i en homogen plate med samme gjennomsnittlige tetthet.

Eksempel 4

I en maskin med innløpskasse modifisert i samsvar med eksempel 1 ble der tilført to forskjellige strømmer av suspensjon med en konsentrasjon av 2,5% av hver sin masse. Den ene strøm ble som tidligere tilført i to 10 cm brede ytterstrimler ved hver side og i tre 5 cm brede strimler jevnt fordelt over bredden og i en avstand fra hverandre, resp. fra ytterstrimmelen, på 25 cm. Denne masse var av av-barket furu-råvare nedmalt til 35Defibratorsekunder i avvanningstid og forsynt med en tilsetning av 1,5% fenolharpiks, regnet i tørr-vekt i forhold til massens tørrvekt. Den annen suspensjonsstrøm var basert på en normal barkholdig råvare av sagbruksavskjær raffinert til en avvanningstid til 25 Defibratorsekunder. En middelshard fiberplåte med tetthet 700 kg/m ble fremstilt og varmeherdet ved 160°C. Én normal plate med bare den sistnevnte råvare hadde en elastisitetsmodul på 2,4 CPa og en tverrstrekkfasthet på 0,20 MPa. Ved å innføre begge suspensjonsstrømmene øket man den totale elastisitetsmodul til 2,9 GPa, og tverrstrekkfastheten i kantene med sterkt nedmalt fenolharpiks-limet masse til 0,4 5 MPa.

Claims (9)

1. Fremgangsmåte til fremstilling av våtpresset fibermateriale, hvor en vandig suspensjon av fibre bres ut som et skikt som ved avvanning og presning formes til sammenbundet plant platemateriale,karakterisert vedat råmaterialet tilføres skiktet i over dets areal varierende mengde og/eller beskaffenhet på en slik måte at det ferdig pressede platemateriale får strimmelformede flatepartier som forløper i minst én retning i platens plan og har slik varierende tetthet og/eller fasthetsegenskaper at den ferdige plate får større bøyningsstivhet enn en homogen plate med hovedsakelig samme gjennomsnittlige tetthet.

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, hvor fiberskiktet formes ved avvanning av suspensjonen på en vire,karakterisertved at fibersuspensjonsstrømmer med forskjellig konsentrasjon tilføres viren med samme hastighet fra en i seksjoner inndelt inn-løpskasse, slik at den ferdige plate får i maskinretningen for-løpende strimmelformede flatepartier med forskjellig tetthet.

3. Fremgangsmåte som angitt i krav 2,karakterisertved at forskjellen i tetthet i de strimmelformede flatepartier er minst 20%, fortrinnsvis minst 30%.

4. Fremgangsmåte som angitt i krav 2 eller 3,karakterisert vedat flatepartiene med høyere tetthet dessuten forsynes med større innhold av tilsatt bindemiddel, som herdeplaster.

5. Fremgangsmåte som angitt i et av kravene 2-4,karakterisert vedat flatepartiene med høyere tetthet dessuten oppbygges av råvare av høyere kvalitet.

6. Fremgangsmåte som angitt i et av kravene 2-5,karakterisert vedat også et skikt i midten av platens tykkelse forsynes med større Innhold av bindemiddel over platens bredde.

7. Fremgangsmåte som angitt i et av kravene 2-6,karakterisert vedat flatepartier med høyere tetthet anbringes i to av ytterkantene i de til ferdig format sagede plater.

8. Fremgangsmåte som angitt i et av kravene 2-7,karakterisert vedat flatepartiene med høyere tetthet utgjør 10-50%, fortrinnsvis 15-30%, av platematerialets areal.

9. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, hvor fiberskiktet formes ved avvanning av en vandig suspensjon av fibre på en vire,karakterisert vedat fibersuspensjonstrømmer av samme konsentrasjon, men forskjellig beskaffenhet av fibrene, tilføres viren med samme hastighet fra en i seksjoner inndelt innløpskasse.