PL184356B1 - Sposób wytwarzania lignocelulozowych materiałów złożonych - Google Patents
Sposób wytwarzania lignocelulozowych materiałów złożonychInfo
- Publication number
- PL184356B1 PL184356B1 PL97329294A PL32929497A PL184356B1 PL 184356 B1 PL184356 B1 PL 184356B1 PL 97329294 A PL97329294 A PL 97329294A PL 32929497 A PL32929497 A PL 32929497A PL 184356 B1 PL184356 B1 PL 184356B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- straw
- fibers
- formaldehyde
- resins
- subjecting
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 30
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims description 24
- 239000000463 material Substances 0.000 title abstract description 15
- 239000010902 straw Substances 0.000 claims abstract description 50
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 34
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 34
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 29
- 238000011282 treatment Methods 0.000 claims description 24
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 23
- 239000002023 wood Substances 0.000 claims description 17
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 15
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 239000012978 lignocellulosic material Substances 0.000 claims description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 5
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 claims description 4
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 3
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 claims description 2
- 238000010335 hydrothermal treatment Methods 0.000 claims description 2
- 229910000000 metal hydroxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000004692 metal hydroxides Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 claims 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 claims 4
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 claims 3
- 229910052770 Uranium Inorganic materials 0.000 claims 1
- JFALSRSLKYAFGM-UHFFFAOYSA-N uranium(0) Chemical compound [U] JFALSRSLKYAFGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 abstract description 48
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 25
- 239000011094 fiberboard Substances 0.000 abstract description 8
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 abstract description 4
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 abstract description 4
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 abstract description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 abstract 1
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 abstract 1
- 229920001807 Urea-formaldehyde Polymers 0.000 description 36
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 27
- ODGAOXROABLFNM-UHFFFAOYSA-N polynoxylin Chemical compound O=C.NC(N)=O ODGAOXROABLFNM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 27
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 description 17
- UPMLOUAZCHDJJD-UHFFFAOYSA-N 4,4'-Diphenylmethane Diisocyanate Chemical compound C1=CC(N=C=O)=CC=C1CC1=CC=C(N=C=O)C=C1 UPMLOUAZCHDJJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 229920000538 Poly[(phenyl isocyanate)-co-formaldehyde] Polymers 0.000 description 16
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 13
- HANVTCGOAROXMV-UHFFFAOYSA-N formaldehyde;1,3,5-triazine-2,4,6-triamine;urea Chemical compound O=C.NC(N)=O.NC1=NC(N)=NC(N)=N1 HANVTCGOAROXMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- SLGWESQGEUXWJQ-UHFFFAOYSA-N formaldehyde;phenol Chemical compound O=C.OC1=CC=CC=C1 SLGWESQGEUXWJQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 10
- 241000209140 Triticum Species 0.000 description 9
- 235000021307 Triticum Nutrition 0.000 description 9
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 description 8
- 150000002513 isocyanates Chemical class 0.000 description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- GZCGUPFRVQAUEE-SLPGGIOYSA-N aldehydo-D-glucose Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C=O GZCGUPFRVQAUEE-SLPGGIOYSA-N 0.000 description 5
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 5
- DGXAGETVRDOQFP-UHFFFAOYSA-N 2,6-dihydroxybenzaldehyde Chemical compound OC1=CC=CC(O)=C1C=O DGXAGETVRDOQFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920002488 Hemicellulose Polymers 0.000 description 4
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 4
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 4
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 4
- GEHJYWRUCIMESM-UHFFFAOYSA-L sodium sulfite Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])=O GEHJYWRUCIMESM-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 description 3
- 229920003180 amino resin Polymers 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 229920001228 polyisocyanate Polymers 0.000 description 3
- 239000005056 polyisocyanate Substances 0.000 description 3
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 3
- 235000010265 sodium sulphite Nutrition 0.000 description 3
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 3
- 235000011149 sulphuric acid Nutrition 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 239000011093 chipboard Substances 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000877 morphologic effect Effects 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- GHMLBKRAJCXXBS-UHFFFAOYSA-N resorcinol Chemical compound OC1=CC=CC(O)=C1 GHMLBKRAJCXXBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 2
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 2-methoxy-6-methylphenol Chemical compound [CH]OC1=CC=CC([CH])=C1O KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 1
- 244000020551 Helianthus annuus Species 0.000 description 1
- 235000003222 Helianthus annuus Nutrition 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 240000006240 Linum usitatissimum Species 0.000 description 1
- 235000004431 Linum usitatissimum Nutrition 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 240000000233 Melia azedarach Species 0.000 description 1
- 240000003433 Miscanthus floridulus Species 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 240000006394 Sorghum bicolor Species 0.000 description 1
- 235000011684 Sorghum saccharatum Nutrition 0.000 description 1
- 240000007316 Xerochrysum bracteatum Species 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical class [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZHNUHDYFZUAESO-OUBTZVSYSA-N aminoformaldehyde Chemical compound N[13CH]=O ZHNUHDYFZUAESO-OUBTZVSYSA-N 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 229910021538 borax Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 229940117975 chromium trioxide Drugs 0.000 description 1
- WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N chromium trioxide Inorganic materials O=[Cr](=O)=O WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GAMDZJFZMJECOS-UHFFFAOYSA-N chromium(6+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Cr+6] GAMDZJFZMJECOS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- BUACSMWVFUNQET-UHFFFAOYSA-H dialuminum;trisulfate;hydrate Chemical compound O.[Al+3].[Al+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O BUACSMWVFUNQET-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 230000029087 digestion Effects 0.000 description 1
- UQGFMSUEHSUPRD-UHFFFAOYSA-N disodium;3,7-dioxido-2,4,6,8,9-pentaoxa-1,3,5,7-tetraborabicyclo[3.3.1]nonane Chemical compound [Na+].[Na+].O1B([O-])OB2OB([O-])OB1O2 UQGFMSUEHSUPRD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 238000007380 fibre production Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 239000011121 hardwood Substances 0.000 description 1
- 238000003306 harvesting Methods 0.000 description 1
- 238000011850 initial investigation Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N melamine Chemical compound NC1=NC(N)=NC(N)=N1 JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000123 paper Substances 0.000 description 1
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000004328 sodium tetraborate Substances 0.000 description 1
- 235000010339 sodium tetraborate Nutrition 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 235000020238 sunflower seed Nutrition 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 229920001864 tannin Polymers 0.000 description 1
- 239000001648 tannin Substances 0.000 description 1
- 235000018553 tannin Nutrition 0.000 description 1
- 230000000930 thermomechanical effect Effects 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
- B27N—MANUFACTURE BY DRY PROCESSES OF ARTICLES, WITH OR WITHOUT ORGANIC BINDING AGENTS, MADE FROM PARTICLES OR FIBRES CONSISTING OF WOOD OR OTHER LIGNOCELLULOSIC OR LIKE ORGANIC MATERIAL
- B27N1/00—Pretreatment of moulding material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
- B27N—MANUFACTURE BY DRY PROCESSES OF ARTICLES, WITH OR WITHOUT ORGANIC BINDING AGENTS, MADE FROM PARTICLES OR FIBRES CONSISTING OF WOOD OR OTHER LIGNOCELLULOSIC OR LIKE ORGANIC MATERIAL
- B27N3/00—Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
- B27N—MANUFACTURE BY DRY PROCESSES OF ARTICLES, WITH OR WITHOUT ORGANIC BINDING AGENTS, MADE FROM PARTICLES OR FIBRES CONSISTING OF WOOD OR OTHER LIGNOCELLULOSIC OR LIKE ORGANIC MATERIAL
- B27N3/00—Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres
- B27N3/007—Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres and at least partly composed of recycled material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
- B27N—MANUFACTURE BY DRY PROCESSES OF ARTICLES, WITH OR WITHOUT ORGANIC BINDING AGENTS, MADE FROM PARTICLES OR FIBRES CONSISTING OF WOOD OR OTHER LIGNOCELLULOSIC OR LIKE ORGANIC MATERIAL
- B27N3/00—Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres
- B27N3/08—Moulding or pressing
- B27N3/28—Moulding or pressing characterised by using extrusion presses
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Forests & Forestry (AREA)
- Dry Formation Of Fiberboard And The Like (AREA)
- Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
- Compounds Of Unknown Constitution (AREA)
- Nonwoven Fabrics (AREA)
- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
Abstract
1. Sposób wytwarzania lignocelulozowych materialów zlozonych polegajacy na modyfi- kacji wlóknistego materialu lignocelulozowego woda, ogrzewaniem lub obróbka chemiczna, znamienny tym, ze obejmuje: a) poddanie pozostalosci rosliny jednorocznej bedacej materialem wlóknistym obróbce woda lub para w temperaturze 40°C do 120°C, b) jednoczesnie lub nastepnie poddanie pozostalosci rosliny jednorocznej obróbce intensywnego scinania stosujac ewentualnie srodek modyfikacji lignocelulozy, c) poddanie poddawanej obróbce pozostalosci rosliny jednorocznej ogrzewaniu i naci- skowi w obecnosci spoiwa zywicznego. PL PL PL
Description
Wynalazek dotyczy sposobu wytwarzania włókien lignocelulozowych materiałów złożonych. W szczególności dotyczy produkcji takich włókien i spajania ich spoiwami syntetycznymi w materiały złożone.
Istnieje poważna presja na światowe zasoby włókien. Światowy wzrost i rozwój gospodarczy stworzył zapotrzebowanie na przetworzone produkty leśne. Chociaż światowe systemy produkcji włókna są w stanie sprostać ogólnemu popytowi, to jednak istnieją poważne lokalne i regionalne niedobory włókna oraz konflikty w zarządzaniu zasobami.
Wiele krajów rozwijających się nie posiada wystarczających rezerw lasów, aby pokryć swe potrzeby na drewno opałowe, drewno przemysłowe, tarcicę oraz panele kompozycyjne na bazie drewna. Jednakże wiele z tych krajów posiada stosunkowo duże ilości materiałów lignocelulozowych dostępnych w formie rolniczych pozostałości z corocznych zbiorów·'. Włókna roślin jednorocznych jak słoma zbożowa i tym podobne trudno jest wiązać przy użyciu konwencjonalnych spoiw takich jak żywice mocznikowo-formaldehydowe (UF), żywice fenolowo-formaldehydowe (PF) i polimeryczne spoiwa izocyjanianowe (PMDI).
Niniejszy wynalazek odnosi się zatem do sposobu ulepszenia zdolności spajania materiałów lignocelulozowych z włókien roślin jednorocznych takich jak słoma zbożowa przy użyciu spoiw syntetycznych.
Materiały złożone takie jak płyty wiórowe, płyty pilśniowe o średniej i wysokiej gęstości są głównie produkowane z drewna przy użyciu spoiw takich jak żywice aminowo-formaldehydowe utwardzane kwasem, żywice fenolowo-formaldehydowe utwardzane alkalicznie jak również spoiwa poliizocyjanianowe. Płyty pilśniowe o średniej gęstości są płytami pilśniowymi wytwa184 356 rżanymi za pomocą suchej techniki jak następuje. Drewno poddaje się roztwarzaniu termomechanicznemu w temperaturze od około 160 do 180°C, następnie miesza się z żywicą i suszy. Później formuje się z włókien maty i prasuje się w celu uformowania płyt pilśniowych. Z drugiej strony płyty wiórowe można wytwarzać z wiór, które miesza się z żywicami a sklejone cząstki roztłacza się na maty i prasuje się w wysokiej temperaturze na płyty wiórowe.
Ostatnio rozwinęło się zainteresowanie wykorzystaniem pozostałości rolniczych takich j ak słoma pszenna i ryżowa oraz słonecznikjako materiału wyj ściowego dla płyt wiórowych oraz płyt pilśniowych o średniej gęstości. Główną trudnością w wykorzystaniu pozostałości roślin jednorocznych takich jak słomajako surowca do kompozytówjest ich słaba zdolność do spajania zwłaszcza przy użyciu żywic mocznikowo-formaldehydowych. Przyczyną. tego jest prawdopodobnie specyficzna budowa morfologiczna słomy, gdzie warstwa woskowata i krzemionkowa okalająca łodygę słomy hamuje wystarczający bezpośredni kontakt między spoiwem a włóknami słomy. Wypróbowano także inne rodzaje spoiw na przykład izocyjaniany polimeryczne. Jednakże wytrzymałość mechaniczna jak również wodoodpomość płyt wykonanych ze słomy i izocyjanianów są znacznie niższe od tych wykonanych z drewna przy zastosowaniu tych samych warunków spajania.
Dlatego też głównym celem wynalazku było wynalezienie praktycznej metody ulepszenia zdolności spajania pozostałości roślinjednorocznych w odniesieniu do spoiw w ogóle, a w szczególności w stosunku do żywic aminowych utwardzanych kwasem a także spoiw poliizocyjanianowych.
Podczas gdy włókniste/jednorodne materiały ligno/celulozowe poddano obróbce wodnej pary wodnej z jednoczesną lub późniejszą obróbką intensywnego ścinania, użycie niższych temperatur nastąpiło jedynie w związku z obróbką mającą na celu produkcję papieru lub podobnych materiałów i nie sugerowano, że obróbka ta zastosowana do materiałów lignocelulozowych w związku z produkcją kompozytów podniesie podatność materiału włóknistego lub jednorodnego na formowanie w materiał złożony. Sposób według wynalazku należy także odróżnić od produkcji materiałów złożonych z tworzyw lignocelulozowych, w której stosuje się obróbkę wstępną w wysokiej temperaturze co najmniej 150°C, zwykle 150°C do 170°C, po której następuje defibracja.
Tak więc w literaturze opisano wiele obróbek mających na celu poprawę zdolności spajania żywicami syntetycznymi materiałów lignocelulozowych zarówno w formie płyt wiórowych jak i pilśniowych. D.H. GARDNER and T. J. ELDER: (Bonding surface activated hardwood flakeboard with phenolformaldehyde resin - Holzforschung 44(3): 201 -206,1990) dodali nadtlenek wodoru, kwas azotowy lub wodorotlenek sodowy, aby wzmocnić właściwości wiązania płatków przy użyciu żywic fenolowo-formaldehydowych jako spoiwa. Wyraźnemu zmniejszeniu uległa stałość wymiarów i wewnętrzna wytrzymałość spoiny oraz wykazano, iż chemikalia nie zmieniły powierzchni drewna, ale raczej reagowały z żywicą.
J. McLAUGHLAN i C.R. ANDERSEN: (In-line fibre pretreatments for dry process medium density fibreboard: Initial Investigations - publikacja przedstawiona na Symposium Pacific Rim Bio-Based Composites, Rotorua, Nowa Zelandia 9-13 listopada 1992, Symposium Proceedings, str. 91 -99,1992) wypróbowali wiele sposobów obróbki w celu zwiększenia zdolności spajania włókien jeśli chodzi o spajanie żywicami mocznikowo-formaldehydowymi przy produkcji płyt pilśniowych o średniej gęstości. Obróbki obejmują wystawienie na działanie mokrego i suchego ogrzewania, ściskanie z ogrzewaniem oraz ogrzewanie w połączeniu z chemikaliami. Chemikalia te obejmują 1% i 10% dodatek siarczanu glinowego, który stosuje się w produkcji płyt twardych w celu kontrolowania wartości pH obrabianego materiału oraz 1% i 10*% trójtlenek chromu. Wynikiem prawie wszystkich sposobów obróbki były płyty ze zmniejszonymi właściwościami w porównaniu z kontrolnymi.
SIMON i L. PAZNER: (Activated self-bonding of wood and agricultural residues - Holzforschung 48: 82 - 90,1994) badali wpływ zawartości hemicelulozy na zachowanie samowiązania różnych surowców w tym roślin jednorocznych i stwierdzili, że istnieje bezpośrednia relacja między zawartością hemicelulozy w surowcach a wytrzymałością wiązania wyprodukowanych z nich materiałów złożonych. Według tej pracy hemiceluloza posiada właściwości przyczepne,
184 356 jednakże wiązania powstałe przy zastosowaniu spoiw hemicelulozowych prawie w ogóle nie mają wytrzymałości w stanie mokrym.
W ostatniej publikacji LIAN ZHENGTIAN i HAO BINGYE: (Technology of rice-straw particleboards bonded by Ureaformaldehyde resin modified by isocyanate - publikacja przedstawiona na Symposium Pacific Rim Bio-Based Composites, Rotorua, Nowa Zelandia 9-13 listopada 1992, Symposium Proceedings, str. 295 - 301, 1992) wspomnieli, że można osiągnąć nieznaczną poprawę zdolności spajania słomy poprzez niszczenie warstw woskowatych okalających łodygę słomy, jednakże zdolność spajania była wciąż bardzo słaba a wykonane płyty wciąż nie mogły spełnić wymagań powszechnych standardów.
W niemieckim opisie patentowym nr DE-A-36 09 506 opisana jest obróbka w zmodyfikowanym normalnym suchym procesie wytwarzania MDF, w którym wtryskuje się żywicę mocznikowo-formaldehydową - obróbka przegrzaną parą z oddzieleniem pary od poddawanych obróbce włókien. Obróbki włókien dokonuje się tradycyjnym rafinerem talerzowym.
W opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr US-A-3 843 431 panele złożone wytwarza się z włókien wykonanych przy użyciu jako materiału wyjściowego odpadów, wiór, trocin. Surowiec ten miesza się z wodą i podłożem przy użyciu dwutalerzowego młyna ścierającego.
W publikacji WO-A-93 25358MDF wytwarza się zgodnie z normalnym suchym procesem wykorzystującym wióry drewniane poddane obróbce wstępnej przed defibracją Procedura obróbki wstępnej obejmuje impregnację surowca Na2SO3/NaHSO3 i ogrzewanie w temperaturze między 150-200°C.
Celem niniejszego wynalazku jest rozwinięcie sposobu obróbki włókien roślin jednorocznych w taki sposób, aby ich zdolność spajania z żywicami syntetycznymi była wyraźnie ulepszona oraz produkcja paneli złożonych z właściwościami spełniającymi wymagania powszechnych standardów.
Odkryto, że obróbka termiczna słomy lub, innych włókien roślin jednorocznych wodą lub parą wodną w temperaturze między 40-120°C, a korzystnie między 60-100°C, której towarzyszy, bądź po której następuje defibracją włókien przy użyciu wysokich sił ścinania niszczy strukturę morfologiczną słomy i ogromnie zwiększa jej powinowactwo do wiązania.
Dlatego też, zgodnie z wynalazkiem zapewnia się sposób wytwarzania materiałów złożonych, w którym materiał lignocelulozowy, którym jest pozostałość włókna rośliny jednorocznej poddaje się obróbce wodą lub parąwodnąw temperaturze 40° do 120°C i jednocześnie lub następnie poddaje się obróbce intensywnego ścinania a następnie formuje się w materiał złożony. Wynalazek odnosi się także do materiału lignocelulozowego będącego pozostałością włókna rośliny jednorocznej, która została poddana takiej obróbce wodą/parą wodną i obróbce intensywnego ścinania i jest w formie odpowiedniej do spajania w kompozyt. Wynalazek odnosi się także do materiału złożonego, w którym przynajmniej część zawartości włókna pochodzi ze wspomnianej poddanej obróbce pozostałości włókna rośliny jednorocznej.
Defibracja w rozumieniu tego wynalazku oznacza rozerwanie struktury morfologicznej słomy prowadzące do wytworzenia pojedynczych włókien. Obróbka niszczy woskowatą i krzemionkowąwarstwę słomy prowadząc do wyższej dostępności poj edynczych włókien do spoiwa.
Pozostałości włókna lignocelulozowego roślin jednorocznych, które mogą być użyte w tym wynalazku należy odróżnić od produktów drzewnych czy produktów innych roślin, które nie są jednoroczne. Obejmują one słomę ryżową, plewy ryżowe, słomę pszenną, słomę żytnią, łodygi bawełny, miscanthus, sorgo i słonecznik.
Spoiwami lub środkami wiążącymi są spoiwa zwyczajowo stosowane przy formowaniu produktów złożonych i obejmująspoiwa typu zarówno kwasowego jak i alkalicznego. Typowymi środkami wiążącymi są żywice aminowe, żywice fenolowe, żywice rezorcynowe, żywice taninowe, spoiwa izocyjanianowe lub ich mieszaniny. A zatem żywice, które można stosować do spajania poddawanych obróbce włókien słomy obejmują żywice mocznikowo-formaldehydowe (żywice UF), żywice melaminowo-mocznikowo-formaldehydowe (żywice MUF), żywice melaminowe (żywice MF), żywice fenolowo-formaldehydowe (żywice PF), żywice rezorcynowo-formaldehydowe (żywice RF), żywice taninowo-formaldehydowe (żywice TF), polimeryczne spoiwa
184 356 izocyjanianowe (PMDI) i ich mieszaniny. Żywice można dodawać w ilości od 5-15% biorąc za podstawę suche materiały słomowe użyte w kompozycie końcowym.
Obróbkę hydrotermiczną można przeprowadzić samą wodą lub przy użyciu wody i środków obrabiających jak opisano to później.
Obróbka intensywnego ścinania oznacza zastosowanie do włókna interakcji między powierzchniami mechanicznymi, która nakłada wysoką siłę ścinania na włókno w odróżnieniu od znanego ze stanu techniki ścierania o niskim ścinaniu bądź podobnych obróbek ścierania. F achowcy dobrze znają urządzenia intensywnego ścinania, których przykładem są wytłaczarki dwuśrubowe, rafinery talerzowe, ultra turrax czy jakikolwiek inny odpowiedni młyn o intensywnym ścinaniu. Szybkość wytłaczania zależy od zastosowanych warunków a także rodzaju użytej maszyny i może wahać się od 5 kg/h do 20 t/h.
Intensywność zastosowanego ścinania musi być taka, że w zależności od rodzaju kompozytu, który ma być wyprodukowany ze słomy, osiąga się znaczną defibrację słomy. Jeśli chodzi o MDF (płytę pilśniową o średniej gęstości) i płytę pilśniową o wysokiej gęstości konieczne jest osiągnięcie mniej więcej całkowitej defibracji słomy tak, aby wytworzyć poddawaną obróbce słomę, która wykazuje wystarczające powinowactwo wiązania do żywicy mocznikowo-formaldehydowej, w celu umożliwienia formowania płyt o ustalonych pożądanych właściwościach. Płyty pilśniowe o średniej gęstości obejmują szeroki zakres gęstości między 0,6 a 0,8 g/cm3 w zależności od ich grubości i zakresu stosowalności. Płyty o gęstości niższej niż 0,5 g/cm3 nie są powszechne, ale można je produkować. Wymagana jakość zależy od zakresu stosowalności płyty i jej grubości:
dla grubości >6-12mm dla >12-19 mm
Wiązanie wewnętrzne (IB), N/mm2 0,65 0,60
Wytrzymałość na zginanie (MOR), N/mm2 35 30
Z drugiej strony jeśli chodzi o płyty wiórowe wystarczająca byłaby częściowa defibracja. Płyty wiórowe wytwarza się w zakresie gęstości od 0,4 do 0,85 g/cm.3 w zależności od zakresu stosowalności i grubości. Płyty o gęstości niższej niż 0,5 g/cm3 sąpłytami o niskiej gęstości, miedzy 0,5 a 0,7 g/cm3 są płytami o średniej gęstości a większej od 0,7 g/cm3 są płytami o wysokiej gęstości. Także w przypadku płyt wiórowych wymagania zależą od zakresu stosowalności i grubości płyt.
dla grubości >13-20
Wiązanie wewnętrzne (IB), N/mm2 0,40 0,35
Wytrzymałość na zginanie (MOR), N/mm2 17 15
Właściwości płyt wykonanych ze słomy można dalej ulepszać, jeśli słomę podda się obróbce różnymi środkami chemicznymi, którymi są środki modyfikujące własności włókniste lignocelulozy. Reagenty te można użyć samodzielnie lub w kombinacji a obejmująone wodorotlenki metali takiejak wodorotlenki litu, sodu, potasu, magnezu i glinu, kwasy organiczne i nieorganiczne takie jak kwas fosforowy, chlorowodorowy, siarkowy, mrówkowy i octowy, sole takie jak siarczan sodowy, siarczyn sodowy i czteroboran sodowy, tlenki takie jak tlenek glinu, różne aminy i mocznik, amoniak jak również sole amonowe. Reagenty te można stosować w formie roztworu wodnego lub zawiesiny w ilości od 0,01 doi 0% biorąc za podstawę susz.
Obróbkę chemicznąi defibrację można przeprowadzić w jednym etapie, poprzez poddanie słomy pod strumień wody podczas stadium intensywnego ścinania, zawierającym ilość środka chemicznego potrzebnego do podniesienia właściwości płyt spajanych żywicami aminowymi. Po defibracji wytworzone włókna można suszyć przy użyciu suszarek konwencjonalnych stosowanych w fabrykach płyt wiórowych, np. suszarki bębnowej czy suszarki rurowej, jak tych stosowanych w zakładach przemysłowych płyt pilśniowych o średniej gęstości. Odtąd wysuszone włókna podlegają konwencjonalnym procedurom tak jak przy produkcji płyty wiórowej czy płyty pilśniowej o średniej gęstości.
184 356
Jednąz odmian tego wynalazkujest także mieszanie włókien roślin jednorocznych ze spoiwem lub mieszaniną spoiw już w maszynie intensywnego ścinania. W tym celu można użyć żywic mocznikowo-formaldehydowych (UF), melaminowo-mocznikowo-formaldehydowych (MUF), melaminowych (MF), fenolowo-formaldehydowych (PF), rezorcynowo-formaldehydowych (RF) i taninowo-formaldehydowych (TF). W przypadku żywic aminowych spoiwo można dodać w stanie wstępnie katalizowanym, ukrycie katalizowanym lub nie katalizowanym. Katalizator można dodać także oddzielnie w stadium intensywnego ścinania. Mieszaniny żywic takich jak poliizocyjaniany mocznikowo-formaldehydowe można użyć w taki sam sposób.
Dodanie środka klejącego nie jest konieczne. Jednakże można go dodać jeśli potrzeba zarówno w maszynie intensywnego ścinania jak i osobno. W taki sam sposób można także dodać inne składniki standardowej mieszaniny klejowej jak zmiatacze formaldehydowe i wypełniacze.
Końcowymi materiałami złożonymi mogą być produkty panelowe, przetworzone produkty tarcicowe i artykuły prasowane obejmuj ące płyty wiórowe, płyty waflowe i płyty pilśniowe.
Powstałe płyty kompozycyjne wytworzone z poddanych obróbce włókien słomy bardzo się różnią od płyt produkowanych przy użyciu normalnej ciętej słomy. Wygląd, gładkość powierzchni oraz profil gęstości rdzenia są lepsze, bliskie jakości płyt pilśniowych o średniej gęstości. Kolejnymi zaletami tego sposobu są znakomite właściwości krawędziowe i ulepszona skrawalność płyt. Płyty o wysokiej gęstości można wytwarzać bez potrzeby stosowania wysokich ciśnień do formowania płyty.
W kolejnej odmianie wynalazku poddawane obróbce włókna słomy można użyć jako częściowego substytutu dla wiór drewnianych w produkcji drewnianych płyt wiórowych. Korzyścią jest poprawa ogólnego wyglądu płyty, profilu gęstości i skrawalności. Można zastosować poziom substytucji drewna miedzy 1-50%, a korzystnie między 10-30%. Stosuje się konwencjonalną procedurę dla produkcji płyt wiórowych.
Następujące przykłady przedstawiająwynalazek bez ograniczaniajego zakresu zastosowania.
Produkcja płyt wzorcowych
Płyty wzorcowe produkowano w laboratorium technikami konwencj onalnymi przy użyciu nieobrobionej ciętej słomy pszennej. Zamierzona grubość płyty wynosiła 16 i 8 mm a zastosowano trzy rodzaje spoiw: żywicę mocznikowo-formaldehydową(UF), żywicę fenolowo-formaldehydową (PF) i polimeryczne spoiwa izocyjanianowe (PMDI). Dwie pierwsze żywice użyto na poziomie 10% w ich katalizowanej formie, podczas gdy polimeryczne spoiwa izocyjanianowe (PMDI) na poziomie 3% suchej bazy. Temperatura prasowania wynosiła 180°C, a nacisk prasy wynosił 35Kg/cm2. W każdym przypadku wytwarzano trzy płyty repliki a następnie określano ich właściwości. Poniżej przedstawiono średnie wartości właściwości płyt.
| 8 mm | 16 mm | |||||
| PMDI | PF | UF | PMDI | PF | UF | |
| IB, N/mm2 | 0,45 | 0,25 | 0,04 | 0,39 | 0,20 | 0,03 |
| MOR, N/mm2 | 17,6 | 12,1 | 3,2 | 15,1 | 10,9 | 3,0 |
| HCHO, mg/100 g | 1,2 | 1,0 | 3,5 | 1,4 | 1,1 | 3,8 |
| Spęcznienie 24 h, % | 54,2 | 63,2 | 79,0 | 48,0 | 56,0 | 83,0 |
| Gęstość, Kg/m3 | 710 | 695 | 680 | 601 | 600 | 550 |
Emisję formaldehydu (HCHO) określono przy użyciu metody perforatora.
Z testów tych można zobaczyć, że trudno jest spełnić wymogi powszechnych standardów nawet stosując spoiwo PMDI. Zaprezentowane wynikłe wartości gęstości płyt były prawie najwyższymi, które można osiągnąć tymi technikami.
Przykład 1
Słomę pszennąpoddano obróbce w urządzeniu wytłaczarki dwuśrubowej wodą w temperaturze 55°C i parą wodną w temperaturze 100°C. Włókna słomowe wytwarzano z szybkością. 10 kg/h.
184 356
W celu wytworzenia płyt powstałe włókna mieszań o zarówno z żywicą mocznikowo-formaldehydową (UF) jak i spoiwem PMDI. Zamierzona grubość płyty wynosiła 16 mm, zaś pozostałe warunki produkcji były takie same jak powyżej. Poniżej przedstawiono średnie wartości właściwości płyt.
| 55°C | 100°C | |||
| PMDI | UF | PMDI | UF | |
| IB, N/mm2 | 0,55 | 0,27 | 0,60 | 0,32 |
| HCHO, mg/100 g | 0,3 | 8,2 | 0,4 | 6,2 |
| Spęcznienie 24 h, % | 30,0 | 39,7 | 27,1 | 39,4 |
| Gęstość, Kg/m3 | 680 | 715 | 684 | 720 |
Powyższe wyniki dowodzą, że poddanie słomy obróbce według niniej szego wynalazku silnie wzmogło spajanie. Jak wskazują wyniki poddanie obróbce słomy w temperaturze 55°C doprowadziło do znaczącej poprawy wytrzymałości wiązania i spęcznienia grubości. Dalszy wzrost temperatury podczas stadium prasowania wypływowego polepszył właściwości płyt mniej znacząco.
Przykład 2
Słomę pszenną poddano obróbce w urządzeniu wytłaczarki dwuśrubowej w temperaturze 60°C wtryskując wodne roztwory 1,3% NaOH, 0,5% mocznika oraz kombinację 0,5% NaOH i 0,5% H2SO4. Wytworzone włókna użyto do produkcji 16 mm płyt w skali laboratoryjnej po zmieszaniu z żywicą mocznikowo-formaldehydową. Pozostałe warunki produkcji były takie same jak powyżej. W celach porównawczych zbadano także włókna wytworzone w wytłaczarce tylko przy użyciu wody. Poniżej przedstawiono średnie wartości właściwości płyt.
| H2O | NaOH | Mocznik | NaOH-H2SO4 | |
| IB, N/mm2 | 0,30 | 0,34 | 0,31 | 0,38 |
| HCHO, mg/100 g | 5,3 | 7,1 | 6,4 | 5,4 |
| Spęcznienie 24 h, % | 40,5 | 43,0 | 38,9 | 46,3 |
| Gęstość, Kg/m3 | 686 | 684 | 683 | 678 |
Poprzez poddanie słomy obróbce różnymi środkami chemicznymi podczas prasowania wypływowego osiągnięto dalszą poprawę wytrzymałości mechanicznej powstałych płyt.
Przykład 3
Słomę pszenną poddano obróbce w urządzeniu wytłaczarki dwuśrubowej w temperaturze 60°C wtryskując wodne roztwory 0,2% NaOH i 1,0% Na2SO3. Wytworzone włókna użyto do produkcji 8 mm płyt w skali laboratoryjnej po zmieszaniu z żywicą mocznikowo-formaldehydową (UF) i/lub PMDI. W celach porównawczych zbadano także włókna wytworzone w wytłaczarce tylko przy użyciu wody. Pozostałe warunki produkcji były takie same jak powyżej. Poniżej przedstawiono średnie wartości właściwości płyt.
| Na2SO3 | H2O | NaOH | |||
| PMDI | UF | PMDI | UF | UF | |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| IB, N/mm2 | 0,74 | 0,65 | 0,83 | 0,58 | 0,41 |
| MOR, N/mm2 | 13,1 | 17,7 | 18,9 | 14,5 | 11,8 |
| HCHO, mg/100 g | 0,5 | 7,5 | 0,3 | 9,0 | 8,3 |
184 356
| Ciąg dalszy tabeli | |||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| Spęcznienie 24 h, % | 21,8 | 45,2 | 23,4 | 46,0 | 46,1 |
| Gęstość, Kg/m3 | 650 | 800 | 750 | 800 | 750 |
Przykład 4
Podobne badanie przeprowadzono poddając obróbce słomę pszenną w wytłaczarce kombinacją0,5% Na:,SOO< i 0,1 % H2SO4. W tym przypadku do produkcji płyt 8 mm użyto trzech rodzajów żywic: żywicy mocznikowo-formaldehydowej (UF), melaminowo-mocznikowo-formaldehydowej (MUF) i fenolowo-formaldehydowęj (PF). Wyniki przedstawiono w poniższej tabeli.
| UF | MUF | PF | |
| IB, N/mm2 | 0,34 | 0,43 | 0,68 |
| MOR, N/mm2 | 17,6 | 20,1 | 35,6 |
| HCHO, mg/1O0g | 7,6 | 3,7 | 2,2 |
| Spęcznienie 24 h, % | 46,3 | 37,2 | 24,8 |
| 3 Gęstość, Kg/m | 790 | 795 | 792 |
Zgodnie z niniejszym wynalazkiem z poddawanych obróbce włókien słomy można produkować płyty o właściwościach spełniających wymogi powszechnych standardów gdy stosuje się żywice o wysokich osiągach.
Przykład 5
Inne badanie przeprowadzono używając jako materiałów i wyjściowych pozostałości ryżowych i lnianych. Materiały te poddano obróbce w urządzeniu wytłaczarki dwuśrubowej 0,3% NaOH w temperaturze 100°C. Z wytłoczonych włókien oraz PMDI i żywic mocznikowo-formaldehydowych (UF) wytworzono w laboratorium płyty 8 mm. W poniższej tabeli przedstawiono wyniki badania właściwości płyt.
| Ryż | Len | ||
| PMDI | UF | PMDI | |
| IB, N/mm2 | 0,52 | 0,34 | 0,90 |
| MOR, N/mm2 | 15,3 | 13,1 | 12,7 |
| HCHO, mg/100 g | 1,5 | 9,4 | 1,3 |
| Spęcznienie 24 h, % | 20,1 | 33,7 | 22,5 |
| 3 Gęstość, Kg/m | 800 | 700 | 700 |
Z powyższych wyników można wywnioskować, że sposób ten można zastosować do szerokiego asortymentu pozostałości roślinnych i włókien rolniczych.
Przykład 6
Słomę pszenną poddano obróbce w urządzeniu ultra turrax w temperaturze 70°C stosując 2% wodny roztwór NaOH. Wytworzone włókna użyto do produkcji płyt 8 mm w skali laboratoryjnej po zmieszaniu z ży\vncąąiH)cznikowofbrmaldehydową(L’I;). Pozostałe warunki produkcji były jak powyżej, w celach porównawczych zbadano także włókna wytworzone w wytłaczarce przy użyciu 1,3% NaOH. Poniżej przedstawiono średnie wartości właściwości płyt.
184 356
| Słoma poddawana obróbce w wytłaczarce | Słoma poddawana obróbce w ultra turrax | |
| IB, N/mm2 | 0,38 | 0,29 |
| MOR, N/mm2 | 18,3 | 16,1 |
| HCHO, mg/100 g | 6,8 | 5,4 |
| Spęcznienie 24 h, % | 30,4 | 60,5 |
| Gęstość, Kg/m3 | 745 | 754 |
Z powyżej przytoczonych liczb można zobaczyć, że płyty wytworzone obiema metodami sąrównowartościowe. Jakkolwiek wartości mechaniczne i pęcznienia sąnieco gorsze, gdy stosuje się ultra turrax, to wartości wolnego formaldehydu są lepsze.
Przykład 7
Produkowano płyty wiórowe częściowo zastępując wióry drewniane pewną ilością włókien słomy pszennej wytwarzanych w urządzeniu wytłaczarki dwuśrubowej z 0,5% Na2SO3 i 0,1% H2SO4 w temperaturze 100°C. Do produkcji płyt użyto dwóch rodzajów żywic: żywicy melaminowo-mocznikowo-formaldehydowej (MUF) i mocznikowo-formaldehydowej (UF). Poziomy zastąpienia drewna włóknem zastosowanym dla każdego rodzaju kleju wynosiły:
- MUF - 10 i 20%
-UF -10 i 15%
Ocena właściwości płyt dała przedstawione poniżej wyniki.
| Żywica | Zastąpienie drewna | Gęstość Kg/m3 | MOR N/m2 | IB N/m2 | Spęcznienie 24 h |
| MUF | 0% | 666 | 19,3 | 0,67 | 2,5 |
| MUF | 10% | 657 | 17,0 | 0,69 | 2,8 |
| MUF | 20% | 642 | 16,7 | 0,60 | 3,6 |
| UF | 0% | 633 | 14,1 | 0,49 | 5,1 |
| UF | 10% | 633 | 15,3 | 0,47 | 5,1 |
| UF | 15% | 622 | 14,1 | 0,46 | 5,6 |
Powyższe wyniki wskazują, że można wydajnie produkować płyty wiórowe zastępując część wiór drewnianych wytłoczonymi włóknami słomy. Korzyścią jest poprawa ogólnego wyglądu płyty oraz odpowiednich właściwości płyt.
184 356
Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz
Cena 2,00 zł.
Claims (7)
- Zastrzeżenia patentowe1. Sposób wytwarzania lignocelulozowych materiałów złożonych polegający na modyfikacji włóknistego materiału lignocelulozowego wodą ogrzewaniem lub obróbką chemiczną znamienny tym, że obejmuje:a) poddanie pozostałości rośliny jednorocznej będącej materiałem włóknistym obróbce wodą lub parą w temperaturze 40°C do 120°C,b) jednocześnie lub następnie poddanie pozostałości roślinyjednorocznej obróbce intensywnego ścinania stosując ewentualnie środek modyfikacji lignocelulozy,c) poddanie poddawanej obróbce pozostałości rośliny jednorocznej ogrzewaniu i naciskowi w obecności spoiwa żywicznego.
- 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako pozostałość włóknistej rośliny jednorocznej stosuje się słomę.
- 3. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że pozostałość roślinyjednorocznej poddaje się obróbce środkiem modyfikacji lignocelulozy wybranym z grupy składającej się z wodorotlenku metalu, kwasu organicznego lub nieorganicznego, soli, tlenku, aminy lub mocznika.
- 4. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że środek modyfikacji lignocelulozy dodaje się do obróbki hydrotermicznej podczas stadium obróbki intensywnego ścinania.
- 5. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że co najmniej część spoiwa żywicznego dodaje się do stadium obróbki intensywnego ścinania.
- 6. Sposób według zastrz. 1 albo 2, albo 4, znamienny tym, że środek klejący dodaje się do materiału włóknistego lub w domieszce żywicznej.
- 7. Sposób według zastrz. 1 albo 2, albo 4, znamienny tym, że materiał włóknisty łączy się z cząstkami drzewnymi.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US1528396P | 1996-04-12 | 1996-04-12 | |
| GBGB9607566.8A GB9607566D0 (en) | 1996-04-12 | 1996-04-12 | Method for improving the bondability of annual plant fibres |
| PCT/GB1997/000012 WO1997027360A1 (en) | 1996-01-25 | 1997-01-06 | Phase separation apparatus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL329294A1 PL329294A1 (en) | 1999-03-15 |
| PL184356B1 true PL184356B1 (pl) | 2002-10-31 |
Family
ID=26309106
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL97329294A PL184356B1 (pl) | 1996-04-12 | 1997-01-06 | Sposób wytwarzania lignocelulozowych materiałów złożonych |
Country Status (19)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US6346165B1 (pl) |
| EP (1) | EP0918601B1 (pl) |
| JP (1) | JP3192151B2 (pl) |
| KR (1) | KR20000005400A (pl) |
| CN (1) | CN1087213C (pl) |
| AT (1) | ATE197567T1 (pl) |
| AU (1) | AU718426B2 (pl) |
| BR (1) | BR9708659A (pl) |
| CA (1) | CA2252042C (pl) |
| DE (1) | DE69703552T2 (pl) |
| DK (1) | DK0918601T3 (pl) |
| ES (1) | ES2153660T3 (pl) |
| GR (1) | GR3035349T3 (pl) |
| IL (1) | IL126260A (pl) |
| PL (1) | PL184356B1 (pl) |
| RO (1) | RO119188B1 (pl) |
| RU (1) | RU2142877C1 (pl) |
| TR (1) | TR199802006T2 (pl) |
| WO (1) | WO1997038833A1 (pl) |
Families Citing this family (48)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2234889A1 (en) * | 1997-07-24 | 1999-01-24 | Lars Bach | Structural board of cereal straw |
| US6083623A (en) | 1997-09-19 | 2000-07-04 | Carbocol Systems Inc. | Bonding of solid lignocellulosic materials |
| DE19822485A1 (de) * | 1998-05-19 | 1999-11-25 | Kvaerner Panel Sys Gmbh | Verfahren zum Herstellen von Formkörpern |
| US6131635A (en) * | 1998-07-20 | 2000-10-17 | Alberta Research Council Inc. | Device for longitudinally splitting pieces of straw into separated strands |
| CA2250645A1 (en) * | 1998-10-16 | 2000-04-16 | Wayne Wasylciw | Process for the production of articles from treated lignocellulosic particles and binder |
| EP1187707A1 (en) * | 1999-06-18 | 2002-03-20 | Akzo Nobel N.V. | Method of treating surface of fibreboard with hydrogen peroxide |
| DE19945466B4 (de) * | 1999-09-22 | 2004-09-23 | Pfleiderer Ag | Vorrichtung und Verfahren zum Aufschluss von Holzwerkstoffen |
| ATE368017T1 (de) | 2000-03-14 | 2007-08-15 | James Hardie Int Finance Bv | Faserzementbaumaterialien mit zusatzstoffen niedriger dichte |
| RU2199435C2 (ru) * | 2000-04-10 | 2003-02-27 | Артамонов Александр Сергеевич | Способ получения строительных материалов и изделий |
| WO2002028795A2 (en) * | 2000-10-04 | 2002-04-11 | James Hardie Research Pty Limited | Fiber cement composite materials using sized cellulose fibers |
| US20050126430A1 (en) * | 2000-10-17 | 2005-06-16 | Lightner James E.Jr. | Building materials with bioresistant properties |
| ATE323664T1 (de) * | 2000-10-17 | 2006-05-15 | James Hardie Int Finance Bv | Verfahren zur herstellung eines faserverstärkten zementverbundwerkstoffs, verbundbauwerkstoff und ein werkstoffansatz |
| CN1247487C (zh) * | 2001-03-09 | 2006-03-29 | 詹姆斯哈迪国际财金公司 | 经化学处理而有改善的分散性的纤维形成的纤维强化水泥复合材料 |
| DE10116686C2 (de) * | 2001-04-03 | 2003-08-21 | P & T Gmbh Projekt Und Technol | Verfahren zur Aufbereitung von Stroh und anderen Einjahrespflanzen für die Herstellung von Faser-, Span- und Dämmplatten sowie Wandelementen und anderen Formteilen und Verfahren zur Herstellung von Faser-, Span- und Dämmplatten sowie Wandelementen und anderen Formteilen |
| ES2368122T3 (es) * | 2001-04-03 | 2011-11-14 | Alberta Innovates - Technology Futures | Método de procesamiento de fibras de paja. |
| US6886306B2 (en) * | 2001-05-04 | 2005-05-03 | Greencor Composites, Llc | Fire-resistant material and method of manufacture |
| US20060174798A1 (en) * | 2001-05-04 | 2006-08-10 | Greencor Composites, Llc | Fire-resistant wall and method of manufacture |
| KR100700634B1 (ko) * | 2002-05-03 | 2007-03-27 | 재단법인서울대학교산학협력재단 | 농산 폐자원-목재 파티클 복합재 |
| KR100517591B1 (ko) * | 2002-06-01 | 2005-09-28 | 유중형 | 옥수숫대 합판 및 그 제조방법 |
| KR20020075340A (ko) * | 2002-08-27 | 2002-10-04 | 김수현 | 농업부산물(밀집,볏집,옥수수대)활용 특수가공 신소재개발 제조기술. |
| US7993570B2 (en) | 2002-10-07 | 2011-08-09 | James Hardie Technology Limited | Durable medium-density fibre cement composite |
| NZ541250A (en) * | 2003-01-09 | 2008-09-26 | James Hardie Int Finance Bv | Fibre cement composite materials using bleached cellulose fibres |
| US6755460B1 (en) * | 2003-02-28 | 2004-06-29 | Paccar Inc. | Vehicle body panel mounting system |
| US7998571B2 (en) | 2004-07-09 | 2011-08-16 | James Hardie Technology Limited | Composite cement article incorporating a powder coating and methods of making same |
| US8412671B2 (en) * | 2004-08-13 | 2013-04-02 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | System and method for developing a star schema |
| AU2007236561B2 (en) | 2006-04-12 | 2012-12-20 | James Hardie Technology Limited | A surface sealed reinforced building element |
| WO2007124400A2 (en) * | 2006-04-21 | 2007-11-01 | Greenvalue S.A. | Methods for producing modified aromatic renewable materials and compositions thereof |
| RU2331514C2 (ru) * | 2006-06-07 | 2008-08-20 | Александр Сергеевич Артамонов | Способ получения строительных материалов, изделий и конструкций |
| US20070287795A1 (en) * | 2006-06-08 | 2007-12-13 | Board Of Trustees Of Michigan State University | Composite materials from corncob granules and process for preparation |
| CA2731073C (en) * | 2007-12-05 | 2014-05-20 | Shandong Fuyin Paper & Environmental Protection Technology Co., Ltd | Grass type unbleached paper product and preparation method thereof |
| US8052842B2 (en) * | 2008-01-24 | 2011-11-08 | Agriboard Industries | Method for making a compressed structural fiberboard |
| RU2370362C1 (ru) * | 2008-03-18 | 2009-10-20 | Евгений Викторович Идельсон | Способ получения композитных материалов из лигноцеллюлозного сырья |
| US20090288792A1 (en) * | 2008-05-20 | 2009-11-26 | Buhler Ag | Method for producing pressed products from fiber-containing raw materials |
| FR2957936B1 (fr) * | 2010-03-29 | 2012-05-04 | Valagro Carbone Renouvelable Poitou Charentes | Procede d'obtention d'un produit fermentescible a partir d'une biomasse lignocellulosique polluee |
| CN101823280A (zh) * | 2010-04-21 | 2010-09-08 | 吴仪 | 一种绿色环保人造木材的生产方法 |
| KR101034603B1 (ko) * | 2010-07-26 | 2011-05-12 | 김재철 | 농산 폐기물 파티클의 제조 방법 및 이를 이용한 파티클 보드의 제조 방법 |
| CN102001113A (zh) * | 2010-11-28 | 2011-04-06 | 任玉虎 | 一种由植物秸秆压制的胶合系列板及其制备方法 |
| CN102120333B (zh) * | 2010-12-20 | 2014-01-22 | 山东贺友集团有限公司 | 低甲醛含量密胺板的制作方法 |
| AR089420A1 (es) * | 2011-12-23 | 2014-08-20 | Basf Se | Materiales lignocelulosicos con fibras lignocelulosicas en las capas externas y particulas de plasticos expandidos presentes en el nucleo |
| CA2871479A1 (en) * | 2012-04-27 | 2013-10-31 | Georgia-Pacific Chemicals Llc | Composite products made with lewis acid catalyzed binder compositions that include tannins and multifunctional aldehydes |
| CN103450505A (zh) * | 2013-09-16 | 2013-12-18 | 内蒙古大学 | 以废弃聚氨酯泡沫、废弃植物纤维及废弃赛璐璐制备板材的方法 |
| CN104526832A (zh) * | 2014-12-16 | 2015-04-22 | 上海振森木业机械有限公司 | 一种农作物秸秆制造高密度纤维板方法 |
| JP6494129B2 (ja) * | 2017-06-26 | 2019-04-03 | 株式会社能代資源 | 藁含有成形品、及び藁含有成形品の製造方法 |
| MY202232A (en) * | 2017-11-07 | 2024-04-18 | Masonite Corp | Articles made from lipophilic-rich cellulosic material and methods therefor |
| DE102018129394A1 (de) | 2018-11-22 | 2020-05-28 | Georg-August-Universität Göttingen Stiftung Öffentlichen Rechts | Verfahren zum Herstellen von verleimten Faserplatten |
| JP6821724B2 (ja) * | 2019-02-22 | 2021-01-27 | 株式会社事業革新パートナーズ | 樹脂組成物及びその樹脂組成物を使用した成形方法 |
| US10414064B1 (en) | 2019-03-14 | 2019-09-17 | Agriboard International, Llc | Efficient method and apparatus for producing compressed structural fiberboard |
| EP3805318A1 (en) | 2019-10-11 | 2021-04-14 | Evertree | Process for the manufacture of a lignocellulosic fibre-based composite material and composite material obtained by such process |
Family Cites Families (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3627629A (en) * | 1970-05-06 | 1971-12-14 | Bauer Bros Co | Refining system and process |
| SE359332B (pl) * | 1971-12-20 | 1973-08-27 | Reinhall Rolf | |
| US3843431A (en) | 1972-06-23 | 1974-10-22 | Dostalik N | Process for making fibrous composition board |
| US4022965A (en) * | 1975-01-13 | 1977-05-10 | Crown Zellerbach Corporation | Process for producing reactive, homogeneous, self-bondable lignocellulose fibers |
| FR2319737A1 (fr) * | 1975-07-31 | 1977-02-25 | Creusot Loire | Procede et machine de fabrication de pate a papier |
| DE3107589C2 (de) * | 1981-02-27 | 1986-01-30 | Bison-Werke Bähre & Greten GmbH & Co KG, 3257 Springe | Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Span-, Faser- oder dergleichen Platten |
| US4490517A (en) * | 1983-10-03 | 1984-12-25 | Olin Corporation | Solid TDI residue-dicarboxylic ester binder composition and lignocellulosic composite materials prepared therefrom |
| DE3609506A1 (de) * | 1985-03-25 | 1986-10-30 | Koppers Co., Inc., Pittsburgh, Pa. | Verfahren zum herstellen einer masse aus zelluloseteilchen und harz fuer die herstellung von faserplatten |
| US4869783A (en) * | 1986-07-09 | 1989-09-26 | The Mead Corporation | High-yield chemical pulping |
| EP0292584B1 (en) * | 1987-05-23 | 1991-12-04 | Mario Miani | Method of making panels, apparatus for carrying out the method and panels obtained thereby |
| US5338402A (en) * | 1987-05-25 | 1994-08-16 | Societe Atochem | Process for preparing a bleached chemithermomechanical pulp |
| US4906484A (en) * | 1988-01-22 | 1990-03-06 | Boise Cascade Corporation | Electrically conductive lignocellulose particle board |
| US4997488A (en) * | 1988-02-05 | 1991-03-05 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of Agriculture | Combined physical and chemical treatment to improve lignocellulose digestibility |
| EP0373725B1 (en) | 1988-12-16 | 1995-07-05 | Shell Internationale Researchmaatschappij B.V. | Cellulosic fibrous aggregate and a process for its preparation |
| SE466060C (sv) * | 1990-02-13 | 1995-09-11 | Moelnlycke Ab | Absorberande kemitermomekanisk massa och framställning därav |
| DE4211888A1 (de) | 1992-04-09 | 1993-10-14 | Wulf V Dr Bonin | Ganzpflanzen-Formteile |
| US5348620A (en) * | 1992-04-17 | 1994-09-20 | Kimberly-Clark Corporation | Method of treating papermaking fibers for making tissue |
| SE470330B (sv) * | 1992-06-11 | 1994-01-24 | Sunds Defibrator Ind Ab | Förfarande för framställning av fiberboard enligt torra metoden |
| EP0664191A4 (en) | 1993-06-23 | 1995-10-17 | Georgy Yakovlevich Gibul | PROCESS FOR PRODUCING CONSTRUCTION PANELS OR OTHER ARTICLES FROM PLANT MATERIAL, AND PRODUCTION CHAIN FOR CARRYING OUT SAID METHOD. |
| JP3002214U (ja) | 1994-03-15 | 1994-09-20 | 有限会社シノダ | 超音波加工用工具 |
| DE19515734A1 (de) | 1995-05-03 | 1996-11-07 | Schenkmann & Piel Verfahrenste | Verfahren zur Herstellung von Holzfasern |
| US5656129A (en) * | 1995-05-31 | 1997-08-12 | Masonite Corporation | Method of producing fibers from a straw and board products made therefrom |
-
1997
- 1997-01-06 PL PL97329294A patent/PL184356B1/pl not_active IP Right Cessation
- 1997-04-10 IL IL12626097A patent/IL126260A/en not_active IP Right Cessation
- 1997-04-10 RU RU98120601A patent/RU2142877C1/ru not_active IP Right Cessation
- 1997-04-10 AT AT97915624T patent/ATE197567T1/de not_active IP Right Cessation
- 1997-04-10 KR KR1019980708132A patent/KR20000005400A/ko not_active Abandoned
- 1997-04-10 EP EP97915624A patent/EP0918601B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-04-10 WO PCT/GR1997/000012 patent/WO1997038833A1/en not_active Ceased
- 1997-04-10 DK DK97915624T patent/DK0918601T3/da active
- 1997-04-10 JP JP53688997A patent/JP3192151B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1997-04-10 CA CA002252042A patent/CA2252042C/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-04-10 RO RO98-01468A patent/RO119188B1/ro unknown
- 1997-04-10 BR BR9708659-2A patent/BR9708659A/pt not_active IP Right Cessation
- 1997-04-10 CN CN97193730A patent/CN1087213C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1997-04-10 US US09/171,087 patent/US6346165B1/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-04-10 ES ES97915624T patent/ES2153660T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1997-04-10 AU AU23036/97A patent/AU718426B2/en not_active Ceased
- 1997-04-10 TR TR1998/02006T patent/TR199802006T2/xx unknown
- 1997-04-10 DE DE69703552T patent/DE69703552T2/de not_active Expired - Fee Related
-
2001
- 2001-02-01 GR GR20010400174T patent/GR3035349T3/el not_active IP Right Cessation
- 2001-11-30 US US09/999,179 patent/US20030041965A1/en not_active Abandoned
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69703552D1 (de) | 2000-12-21 |
| CA2252042A1 (en) | 1997-10-23 |
| IL126260A (en) | 2001-05-20 |
| CA2252042C (en) | 2003-09-23 |
| PL329294A1 (en) | 1999-03-15 |
| ATE197567T1 (de) | 2000-12-15 |
| CN1087213C (zh) | 2002-07-10 |
| US6346165B1 (en) | 2002-02-12 |
| US20030041965A1 (en) | 2003-03-06 |
| JPH11513944A (ja) | 1999-11-30 |
| TR199802006T2 (xx) | 1999-01-18 |
| WO1997038833A1 (en) | 1997-10-23 |
| EP0918601A1 (en) | 1999-06-02 |
| ES2153660T3 (es) | 2001-03-01 |
| GR3035349T3 (en) | 2001-05-31 |
| DK0918601T3 (da) | 2001-03-05 |
| RO119188B1 (ro) | 2004-05-28 |
| RU2142877C1 (ru) | 1999-12-20 |
| AU2303697A (en) | 1997-11-07 |
| AU718426B2 (en) | 2000-04-13 |
| JP3192151B2 (ja) | 2001-07-23 |
| KR20000005400A (ko) | 2000-01-25 |
| CN1215362A (zh) | 1999-04-28 |
| IL126260A0 (en) | 1999-05-09 |
| BR9708659A (pt) | 2000-01-04 |
| EP0918601B1 (en) | 2000-11-15 |
| DE69703552T2 (de) | 2001-06-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| PL184356B1 (pl) | Sposób wytwarzania lignocelulozowych materiałów złożonych | |
| AU771047B2 (en) | Production of high added value products from wastes | |
| US7651591B1 (en) | Fire retardant composite panel product and a method and system for fabricating same | |
| AU597725B2 (en) | Fast curing phenolic resin | |
| EP0942815B1 (en) | Method for use of recycled lignocellulosic composite materials | |
| US6365077B1 (en) | Process for preparing cellulosic composites | |
| DE102007054123B4 (de) | Verfahren zur Herstellung von Holzfaserplatten mit verringerter Formaldehydemission, hoher Feuchtebeständigkeit und Hydrolyseresistenz der Verleimung | |
| Chen | Bonding flakeboards of southern species with copolymer resins of forest and agricultural residue extracts | |
| MXPA99005072A (en) | Method for use of recycled lignocellulosic composite materials | |
| DE102008023007A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Holzfaserplatten mit verringerter Formaldehydemission, hoher Feuchtebeständigkeit und Hydrolyseresistenz der Verleimung |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Decisions on the lapse of the protection rights |
Effective date: 20050410 |