PL191653B1 - Półwyrób z włókna drzewnego, sposób wytwarzania półwyrobu z włókna drzewnego oraz płyta pilśniowa z włókna drzewnego - Google Patents

Abstract

1. Pólwyrób z wlókna drzewnego zawierajacy sprasowane wlókna drzewne, powleczone ter- moutwardzalnymi zywicami kondensacyjnymi, znamienny tym, ze powleczenie klejowe wlókien drzewnych zawiera 30 do 60% zywicy stalej w postaci mieszanek zywic kondensacyjnych wzgled- nie zywic o kondensacji mieszanej - kopolimerów, w odniesieniu do suchych wlókien drzewnych, przy czym udzial zywicy stalej w zywicy melaminowo-formaldehydowej jako zywicy kondensacyjnej, stanowiacej skladnik powleczenia klejowego, wynosi maksymalnie 45% w odniesieniu do suchych wlókien drzewnych, natomiast udzial zywicy stalej w zywicy fenolowo-formaldehydowej, jako dodat- kowej zywicy kondensacyjnej, równiez stanowiacej skladnik powleczenia klejowego, wynosi mniej niz 15% w odniesieniu do suchych wlókien drzewnych, zas wlókna drzewne powleczone termo- utwardzalnymi zywicami melaminowo- i fenolowo-formaldehydowymi otoczone sa dodatkowo war- stwa wosku. PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest półwyrób z włókna drzewnego, zawierający sprasowane włókna drzewne, powleczone termoutwardzalnymi żywicami kondensacyjnymi oraz sposób wytwarzania półwyrobów z włókna drzewnego, a także lita płyta pilśniowa złożona z półwyrobów z włókna drzewnego.

Półwyroby z włókien drzewnych, zwłaszcza w postaci płyt, wytwarza się z włókien drzewnych lub z materiału włóknistego zawierającego lignocelulozę. Te materiały wyjściowe, przez oddziaływanie ciepła, wilgoci i mechanicznych sił naciskowych w urządzeniach rozwłókniających, rozdziela się na pojedyncze włókna lub wiązki włókien. W przebiegu procesu wytwarzania materiał włóknisty powleka się żywicami kondensacyjnymi, a następnie suszy i formuje w postaci mat. Te wstępnie uformowane maty zagęszcza się wstępnie i sprasowuje. Zależnie od ciężaru nasypowego maty włóknistej i zastosowanego nacisku prasy wytwarza się zgodnie z DIN 68753/1976 twarde płyty pilśniowe, tak zwane płyty HFH o gęstości większej niż 800 kg/m³ oraz płyty pilśniowe o średniej gęstości, tak zwane płyty MDF, o gęstości w zakresie od 350 kg/m³ do 800 kg/m³.

Wspomniane płyty MDF stosuje się zwłaszcza jako elementy wizualne przy budowie mebli, na przykład jako trójwymiarowo wyfrezowane płyty, jako panele do pokrywania sufitów i ścian oraz do wykonywania drzwi jako tak zwane „Doorskins”.

Płyty HFH ze względu na ich dużą gęstość znajdują zastosowanie również w budownictwie, na przykład jako podkłady dachowe lub przy budowie podłóg, jako płyty nośne dla tak zwanych podłóg laminowanych.

Płyty wytwarzane do wewnętrznej zabudowy zgodnie z EN 622/5 nie spełniają jednak lub spełniają w sposób ograniczony szczególnie wysokie wymagania stawiane płytom pod względem wytrzymałości w stanie mokrym, stabilności wymiarów płyty zarówno w kierunku wzdłużnym jaki w kierunku poprzecznym przy zmianach klimatycznych, a także pod względem wielkości pęcznienia i nasiąkania wodą, zwłaszcza w obszarach brzegowych, oraz pod względem wytrzymałości na zginanie i moduły Younga (E-Modul) zgodnie z EN 438/1 dla dekoracyjnych płyt typu „High Pressure Laminates”. Płyty spełniające wymagania jakości odpowiadające EN438/1 w różnorodnej postaci stosuje się na zewnątrz, na przykład jako dekoracyjne powierzchnie przy balkonach lub elewacjach, a także we wnętrzach, na przykład jako meble w obszarach mokrych.

Aby spełnić wymagania odpowiadające EN438/1, stosuje się korzystnie laminaty termoutwardzalne składające się z wielu warstw papieru impregnowanego żywicami kondensacyjnymi. Wytwarzanie tych laminatów dokonuje się pod zwiększonym ciśnieniem i przy zwiększonej temperaturze tak, że wytworzone płyty nazwane są jako tak zwane „High Pressure Laminates” (HPL).

Te płyty HPL odznaczają się wysoce zadowalającą wytrzymałością mechaniczną oraz mają dobre wartości wytrzymałości w stanie mokrym. Na mechaniczne wartości wytrzymałościowe można wpływać zwłaszcza przez zastosowanie w procesie wytwarzania dużej liczby papierów impregnowanych żywicami kondensacyjnymi.

Wytworzone w ten sposób laminaty termoutwardzalne mają jednak tę wadę, że posiadają stosunkowo małą stabilność rozmiarów przy zmieniających się warunkach klimatycznych. Powodem tej niezadowalającej stabilności rozmiarów jest prawdopodobnie struktura warstwy rdzeniowej takich laminatów termoutwardzalnych, gdyż utworzona jest ona z siarczanowego papieru pakowego. Papier pakowy, siarczanowy, składa się z włókien w 60-80% usytuowanych w kierunku wzdłużnym wstęgi papieru, a w 20 do 40%, w jej kierunku poprzecznym.

Przeważające zorientowanie włókien we wzdłużnym kierunku wstęgi papieru powoduje, że laminaty termoutwardzalne przy zmiennych warunkach klimatycznych ulegają znacznym zmianom rozmiarów w kierunku wzdłużnym i poprzecznym.

W europejskim opisie patentowym EP-A-35 133 opisany jest sposób wytwarzania dekoracyjnych laminatów HPL, w których warstwa rdzeniowa utworzona jest z włókien rodzaju celulozy, impregnowanych żywicami fenolowo-formaldehydowymi. Udział żywicy wynosi tu 20-35% wag., a włókna mają przeciętnie długość 0,5-2,5 mm. Do tej warstwy rdzeniowej przylegają następnie warstwy z przynajmniej jednego papieru dekoracyjnego oraz przezroczyste przykrycie.

Ponadto w opisie EP-A-81 147 opisane jest wytwarzanie dekoracyjnych płyt budowlanych stosowanych na zewnątrz, przy czym warstwa rdzeniowa utworzona jest z włókien drewna i/lub celulozy o maksymalnej długości 20 mm, a włókna te pokryte są warstwą termoutwardzalnej żywicy fenolowoformaldehydowej w roztworze wodnym tak, że udział żywicy wynosi więcej niż 150-900 g na 1000 g suchego włókna. Gęstość takich płyt budowlanych wynosi 1100-1500 kg/m³.

PL 191 653 B1

Do wytworzenia warstwy rdzeniowej, zgodnie z tym znanym sposobem konieczny jest stosunkowo duży udział żywicy fenolowo-formaldehydowej w odniesieniu do użytego siarczanowego papieru pakowego względnie suchego włókna drzewnego (atro-włókna drzewnego), co ze względu na emisję wolnych fenoli względnie monomerowych związków fenolowych wymaga pracochłonnego przewietrzania względnie odsysania instalacji produkcyjnych wcelu uzyskania żądanej wartości NDS, a ponadto powoduje kosztowne dodatkowe dopalanie gazów odlotowych zawierających fenol powstający przy impregnowaniu i suszeniu zastosowanego siarczanowego papieru pakowego względnie przy suszeniu i termoutwardzaniu włókien drzewnych.

Zadaniem niniejszego wynalazku jest uniknięcie wspomnianych wad dotyczących własności uzyskanego produktu oraz wykonywania sposobu.

Półwyrób z włókna drzewnego zawierający sprasowane włókna drzewne, powleczone termoutwardzalnymi żywicami kondensacyjnymi, według wynalazku charakteryzuje się tym, że powleczenie klejowe włókien drzewnych zawiera 30 do 60% żywicy stałej w postaci mieszanek żywic kondensacyjnych względnie żywic o kondensacji mieszanej - kopolimerów w odniesieniu do suchych włókien drzewnych, przy czym udział żywicy stałej w żywicy melaminowo-formaldehydowej jako żywicy kondensacyjnej, stanowiącej składnik powleczenia klejowego, wynosi maksymalnie 45% w odniesieniu do suchych włókien drzewnych, natomiast udział żywicy stałej w żywicy fenolowo-formaldehydowej, jako dodatkowej żywicy kondensacyjnej, również stanowiącej składnik powleczenia klejowego, wynosi mniej niż 15% w odniesieniu do suchych włókien drzewnych, zaś włókna drzewne powleczone termoutwardzalnymi żywicami melaminowo- i fenolowo-formaldehydowymi otoczone są dodatkowo warstwą wosku.

Korzystnie, w półwyrobie według wynalazku przeciętna długość włókien drzewnych zawiera się w przedziale od 1,0 do 1,4 mm, a przeciętna średnica włókien drzewnych wynosi 0,02 mm.

₃

Włókna drzewne są składnikiem półwyrobu o gęstości wynoszącej od 800 do 1000 kg/m³.

Sposób wytwarzania półwyrobu z włókna drzewnego, w którym surowy materiał poddaje się rozwłóknieniu, a następnie w przewodzie wydmuchowym powleka się żywicami kondensacyjnymi, po czym powleczony materiał włóknisty po wysuszeniu do żądanej wilgotności resztkowej, rozrzuca się tworząc matę pasmową i sprasowuje pod ciśnieniem oraz w odpowiedniej temperaturze tworząc półwyrób, według wynalazku charakteryzuje się tym, że wewnątrz przewodu wydmuchowego włókna drzewne powleka się powleczeniem klejowym zawierającym 30-60% żywicy stałej w postaci mieszanek żywic kondensacyjnych względnie żywic o kondensacji mieszanej - kopolimerów, w odniesieniu do suchych włókien drzewnych, przy czym żywice kondensacyjne wewnątrz przewodu wydmuchowego rozkłada się na włóknach drewna tak, że udział żywicy stałej w żywicy melaminowoformaldehydowej jako żywicy kondensacyjnej wynosi maksymalnie 45%, a udział żywicy stałej w żywicy fenolowo-formaldehydowej jako dodatkowej żywicy kondensacyjnej, jest mniejszy niż 15%, wodniesieniu do suchych włókien drzewnych, przy czym w przewodzie wydmuchowym na włókna drzewne, powleczone żywicami melaminowo- i fenolowo-formaldehydowymi, nanosi się emulsję woskową.

W sposobie według wynalazku żywice melaminowo- i fenolowo-formaldehydowe w przewodzie wydmuchowym nanosi się w postaci mieszaniny lub kolejno, jako poszczególne składniki względnie w postaci żywic o kondensacji mieszanej - kopolimerów.

Płyta pilśniowa z włókna drzewnego z jednostronnie lub obustronnie naniesioną warstwą papieru dekoracyjnego, według wynalazku charakteryzuje się tym, że płyta pilśniowa z włókna drzewnego zawiera przynajmniej jeden półwyrób z włókien drzewnych powleczonych klejem zawierającym 30 do 60% żywicy stałej w postaci mieszanek żywic kondensacyjnych względnie żywic o kondensacji mieszanej - kopolimerów w odniesieniu do suchych włókien drzewnych, przy czym udział żywicy stałej w żywicy melaminowo-formaldehydowej jako żywicy kondensacyjnej, stanowiącej składnik powleczenia klejowego, wynosi maksymalnie 45% w odniesieniu do suchych włókien drzewnych, natomiast udział żywicy stałej w żywicy fenolowo-formaldehydowej, jako dodatkowej żywicy kondensacyjnej, również stanowiącej składnik powleczenia klejowego, wynosi mniej niż 15% w odniesieniu do suchych włókien drzewnych, zaś włókna drzewne powleczone termoutwardzalnymi żywicami melaminowoi fenolowo-formaldehydowymi otoczone są dodatkowo warstwą wosku, natomiast przeciętna długość włókien drzewnych zawiera się w przedziale od 1,0 do 1,4 mm, a przeciętna średnica włókien drzewnych wynosi 0,02 mm, zaś żywice kondensacyjne na powleczonych nimi włóknach drzewnych są sprasowane przy zwiększonym ciśnieniu i zwiększonej temperaturze z przynajmniej jedną warstwą papieru dekoracyjnego, przechodząc w stan nie podlegający topnieniu i pęcznieniu.

PL 191 653 B1

Półwyrób z włókien drzewnych pokryty jest z jednej względnie z obu stron siarczanowymi papierami pakowymi impregnowanymi żywicą fenolową, stanowiącymi po utwardzeniu wielowarstwową powłokę hydrofobową.

Szczególnie korzystnie rozwiązuje się to zadanie przez zastosowanie żywic melaminowoformaldehydowych o stopniu kondensacji wynoszącym 1,4 do 1,6, mierzonym przy mieszaniu z zimną wodą.

Niższe wartości emisji pod względem monomerowych związków fenolowych można uzyskać jeżeli stosuje się żywice fenolowo-formaldehydowe o udziale wolnego fenolu wynoszącym maksymalnie 0,5% i czasie B wynoszącym 48 s. Czas B jest to czas, w którym ciekła żywica fenolowoformaldehydowa przy temperaturze 150°C wskutek polikondensacji przechodzi wtak zwany stan C to znaczy w stan stały nie podlegający już topieniu i pęcznieniu.

Wskutek zmniejszenia udziału żywicy fenolowo-formaldehydowej w zastosowanej według wynalazku mieszance żywic kondensacyjnych lub żywicy o kondensacji mieszanej (kopolimeru), nie ma potrzeby stosowania oczyszczania powietrza względnie spalania powietrza odlotowego.

Jako szczególnie korzystne dla równomiernej orientacji włókna w kierunku wzdłużnym i poprzecznym okazało się znane urządzenie do rozrzucania pneumatycznego wcelu wytwarzania ciągłych i równomiernych mat włóknistych, gdy półwyroby z włókna drzewnego według wynalazku mają przeciętną długość 1,0 do 1,4 mm i średnią średnicę wynoszącą 0,02 mm. Wskutek tego zarówno w kierunku wzdłużnym jak i w poprzecznym półwyrób z włókna drzewnego uzyskuje się zadawalającą stabilność rozmiarów przy zmiennych warunkach klimatycznych.

Bardzo dobre wartości wytrzymałości półwyrobów z włókna drzewnego według wynalazku uzyskuje się wtedy, gdy ich gęstość wynosi 800-1000 kg/m³.

W celu wytworzenia według wynalazku wspomnianych półwyrobów z włókna drzewnego, surowy materiał poddaje się rozwłóknieniu, a następnie w przewodzie wydmuchowym powleka się żywicami kondensacyjnymi i tak uzyskany powleczony klejem materiał włóknisty po wysuszeniu do żądanej wilgotności resztkowej, rozrzuca się tworząc matę pasmową, sprasowuje pod ciśnieniem i wodpowiedniej temperaturze, tworząc półwyrób. Według wynalazku przy sposobie tym wewnątrz przewodu wydmuchowego wytwarza się stopień powleczenia taki, że 30-60% stanowi żywica stała w postaci mieszanek żywic kondensacyjnych lub żywic o kondensacji mieszanej (kopolimerów), przy czym żywice wewnątrz przewodu wydmuchowego tak rozłożone są na włóknach drzewnych, że udział żywicy stałej w żywicy melaminowo-formaldehydowej jako żywicy kondensacyjnej, wynosi maksymalnie 45%, a udział żywicy stałej w żywicy fenolowo-formaldehydowej jako dodatkowej żywicy kondensacyjnej, jest mniejszy niż 15% w odniesieniu do suchych włókien drzewnych, przy czym w przewodzie wydmuchowym na włókna powleczone żywicami melaminowo- i fenolowo-formaldehydowymi nanosi się emulsję woskową.

Korzystnie, żywice melaminowo- i fenolowo-formaldehydowe w przewodzie wydmuchowym nanosi się w postaci ich mieszaniny lub kolejno, jako pojedyncze składniki względnie w postaci żywic o kondensacji mieszanej (kopolimerów).

Wilgotność resztkowa po wysuszeniu powleczonych klejem włókien drewna, w korzystnej postaci wykonania wynosi 16%. Jest to korzystne dla szybkiego przenoszenia ciepła podczas przebiegu sprasowania przy wykonywaniu półwyrobów z włókna drzewnego, a ponadto dla uzyskania w gotowym półwyrobie korzystnej wilgotności resztkowej wynoszącej maksymalnie 8%. Półwyroby z włókna drzewnego o wilgotności resztkowej nie większej niż 8% zapewniają to, że żywice kondensacyjne nie osiągnęły jeszcze stanu C, co jest żądane i konieczne dopiero na dalszym etapie. Stopień kondensacji żywicy może być kontrolowany i ustalany za pomocą wilgotności resztkowej półwyrobów.

Płytowe półwyroby z włókna drzewnego kalibrowane za pomocą szlifowania i przycięte na określony format oraz klimatyzowane przez składowanie, można według wynalazku stosować pojedynczo lub w postaci wielowarstwowego wyrobu do wytwarzania litych dekoracyjnych płyt pilśniowych z jedno lub wielowarstwowym pokryciem z papieru dekoracyjnego na bazie żywicy melaminowej, na przykład w półkowej prasie ze schładzaniem nagrzanego chłodziwa, podobnie jak klasyczne płyty HPL. Szczególnie korzystne jest stosowanie impregnowanych fenolem siarczanowych papierów pakowych w prasowanym stosie jako tak zwanych warstewek łączących usytuowanych pomiędzy poszczególnymi półwyrobami z włókna drzewnego tak, aby połączyć je hydrofobowo za pomocą termoutwardzania.

Przy stosowaniu półwyrobów z włókna drzewnego według wynalazku do wytwarzania według wynalazku dekoracyjnych litych płyt pilśniowych, osiąga się również to, że przez dodatkowe zagęszczenie aż do 1400 kg/m³ i osiągnięcie stanu C w zastosowanych żywicach kondensacyjnych za poPL 191 653 B1 mocą ciśnienia i temperatury podczas nanoszenia warstwy dekoracyjnej w wielostopniowej prasie przy schładzaniu nagrzanego chłodziwa, wytworzone lite płyty pilśniowe mają zadowalające wartości wytrzymałości mechanicznej oraz wytrzymałości w stanie mokrym.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku przedstawiającym schemat realizacji sposobu według wynalazku.

P r zyk ł a d 1

Według znanego sposobu wytwarza się krajankę, która w50% składa się z buku i w50% ze świerku. Zastosowanie drewna świerkowego i bukowego jest korzystne, gdyż oba rodzaje drewna mają w stosunkowo dużej ilości tkankę wzmacniającą, co umożliwia większy uzysk włókna. Korzystne zastosowanie drewna bukowego, ze względu na specyficzne właściwości włókna, takie jak mała długość i mała średnica oraz zwiększony ciężar właściwy, umożliwia istotne zwiększenie jakości powierzchni i krawędzi przy jednoczesnej optymalizacji własności fizycznych, zwłaszcza wielkości pęcznienia i nasiąkania wodą.

Zgodnie ze sposobem, krajankę poprzez płuczkę 1 i ślimak odwadniający 2 doprowadza się do leja na krajankę 3a, z którego poprzez ślimak tłoczący 3b podawana jest ona do podgrzewacza wstępnego 3c. W podgrzewaczu wstępnym 3c krajankę przez okres około 5 minut poddaje się termomechanicznemu działaniu pary wodnej przy ciśnieniu 8 do 12 · 10⁵ Pa, a następnie w ścieraku 3d rozwłóknia się na włókna o długości 0,1 do 22 mm. Skład włókien w60 do 80% zawiera włókna o długości 0,5 do 3 mm, a w19 do 39% włókna o długości mniejszej niż 0,5 mm (fines), natomiast wokoło 1% włókna o długości 3 do więcej niż 20 mm (shives). Przeciętna długość włókien wynosi około 1,0 do 1,4 mm.

Tak wytworzone, luźne względnie tworzące wiązki, mokre włókna ze ścieraka 3d, poprzez przewód wydmuchowy 4, wsilnie zawirowanym strumieniu, przy ciśnieniu wprzewodzie wydmuchowym 4 wynoszącym około 6 do 8 · 10⁵ Pa i przy prędkości 50 do 100 m/s transportowane są do suszarki 5. Powlekanie klejem przeprowadza się w przewodzie wydmuchowym 4, przykładowo w całkowicie określonej kolejności. Najpierw,wodniesieniu do suchych włókien drzewnych, natryskuje się poprzez dyszę 4a 75%-ową ciekłą żywicę melaminowo-formaldehydowej o 50% udziale składnika stałego (to jest 37,5% żywicy stałej wodniesieniu do suchych włókien drzewnych), wcelu impregnacji względnie nasycenia włókna. Następnie, poprzez dyszę 4b nanosi się 35,79% ciekłą żywicę fenolowoformaldehydową o udziale składnika stałego wynoszącym 35% (to jest 12,5% żywicy stałej wodniesieniu do suchych włókien drzewnych), przy czym dysza 4b umieszczona jest wodstępie 4 m od pierwszej dyszy 4a, a operacja ta służy powleczeniu impregnowanych względnie nasyconych już włókien. Poprzez dyszę 4c, która znajduje się wodstępie 4 m od dyszy 4b, wodniesieniu do włókna wprowadza się 4% ciekłą emulsję woskową o zawartości składnika stałego wynoszącą 50% (2% wosk stały wodniesieniu do suchych włókien drzewnych), służącą jako impregnacja wodoodporna względnie jako środek oddzielający.

Mokre włókna impregnowane żywicą melaminowo-formaldehydową, otoczone żywicą fenolowoformaldehydową i rozdzielone emulsją woskową, suszy się następnie wsuszarce 5 za pomocą strumienia gorącego powietrza przy temperaturze 100° do 140°C i prędkości powietrza wynoszącej 10 do 30 m/s aż do zawartości wilgotności resztkowej wynoszącej 16%. Wysuszone włókna składowane są wzbiorniku włókna 6, a następnie za pomocą pneumatycznej maszyny rozpraszającej 7 rozpraszane są w sposób ciągły i tworzą równomierną włóknistą matę na drodze kształtowania 8a, a wprasie wstępnej 8b zagęszczane są wstępnie na zimno do jednej piątej poprzedniej objętości. Za pomocą urządzenia natryskującego 8e pokrywane są równomiernie 1% wody wodniesieniu do ciężaru maty, zarówno od dolnej jaki od górnej strony włóknistej maty. Zagęszczona wstępnie na zimnoi nawilżona mata 12, po ewentualnym przejściu przez wykrywacz metali 8di obrobionych brzegach na stanowisku obcinania krawędzi 8c, zostaje sprasowana wpracującej wsposób ciągły prasie 9 do prasowania na gorąco, przy ciśnieniu 15 do 30 · 10⁵ Pa i temperaturze 180° do 200°C, tworząc silnie sklejony półwyrób z włókna drzewnego o gęstości 850 ± 50 kg/m³ i wilgotności resztkowej 8%, przy czym jest on formatowany i dotłaczany do grubości 3,0 mm.

Na dodatkowym stanowisku obcinania krawędzi 10 i stanowisku cięcia 11 półwyrób z włókna drzewnego 13 dotłoczony na przykład do grubości 3 mm, jest ostatecznie formatowany. Wytworzone wten sposób półwyroby z włókna drzewnego 13 są klimatyzowane przez składowanie, a następnie doprowadzane są do stanowisk przetwórczych, nie przedstawionych na schemacie sposobu, wcelu uzyskania zwartego (litego) wyrobuz włókien drzewnych.

PL 191 653 B1

Takie półwyroby 13 z włókna drzewnego mogą być użyte do wytwarzania dekoracyjnych litych płyt pilśniowych przeprowadzanego w wielostopniowych prasach przy schładzaniu nagrzanego chłodziwa, w temperaturze na przykład 145° i przy ciśnieniu na przykład 55 kg/cm².

Do wytworzenia dekoracyjnej litej płyty pilśniowej o grubości 9 mm stosuje się trzy półwyroby z włókna drzewnego sformatowane i dogniecione na grubość 3 mm. Jako warstwę wiążącą pomiędzy poszczególnymi warstwami stosuje się na przykład papiery pakowe impregnowane żywicą fenolowoformaldehydową.

Do wykonania dekoracyjnych warstw zewnętrznych stosuje się znane papiery dekoracyjne impregnowane żywicą melaminową. W celu zwiększenia wytrzymałości na ścieranie na papiery te nakłada się tak zwane papiery typu overlay.

₃

Tak wykonana dekoracyjna płyta pilśniowa ma gęstość 1205 kg/m³ oraz wytrzymałość na zginanie wynoszącą 106 MPa. Wartości te odpowiadają znanym materiałom warstwowym HPL typu S, EN438/1 stosowanym w branży budowlanej i meblowej.

Ponadto lita płyta pilśniowa wykazuje tylko niewielką nasiąkalność wodą co powodowane jest przez impregnowanie włókien i wielokrotne otaczanie włókien przez zastosowane żywice melaminowo- i fenolowo-formaldehydowe używane przy powlekaniu klejem oraz wskutek dodatkowego pokrywania warstwą emulsji woskowej.

Przykład 2:

Wytworzono półwyroby z włókna drzewnego a następnie dekoracyjne lite płyty pilśniowe tak jak w przykładzie 1, przy czym zastosowano ten sam stopień całkowitego powlekania klejem (50% żywicy stałej w odniesieniu do suchych włókien drzewnych) iten sam stosunek mieszania klejów. Różnica w stosunku do przykładu 1 polega na tym, że melaminowa i fenolowa żywica formaldehydowa przed powlekaniem zmieszane zostały w stosunku wagowym 3:1 („dobranie”) i zostały naniesione na włókna drewna za pomocą dysz 4a, 4b, 4c w przewodzie wydmuchowym. Mimo tej odmiany sposobu uzyskano prawie identyczne wartości co w przykładzie 1, co spowodowane jest także przez dobrane do siebie chemiczne i fizyczne wzajemne oddziaływanie zastosowanych żywic melaminowo- i fenolowoformaldehydowych oraz przez uzyskaną przez to impregnację włókna i wielokrotne powleczenie włókien drewna, na przykład wartości pod względem wytrzymałości w stanie mokrym.

Przykład 3

Wytworzono półwyroby z włókien drzewnych a następnie lite płyty pilśniowe, tak jak w przykładzie 2, przy czym zastosowano ten sam stopień powlekania klejem -50% żywicy stałej w odniesieniu do suchych włókien drzewnych i te same liczby stosunków.

Różnica w stosunku do przykładu 2 polega na tym, że żywica melaminowo- i fenolowoformaldehydowa została przetworzona chemicznie z formaldehydem w odpowiednim stosunku molowym jako żywica o kondensacji mieszanej (kopolimer), co jest rzeczą znaną, przy czym stosunek wagowy w żywicy o kondensacji mieszanej, pomiędzy żywicą melaminowo- i fenolowo-formaldehydową wynosi nadal 3:1 i jest ona nanoszona na włókna drewna poprzez dysze 4a, 4b, 4c.

Pomimo tych zmian w sposobie uzyskuje się prawie identyczne wartości, na przykład odnośnie wytrzymałości w stanie mokrym, tak jak w przykładach 1 i2, co również powodowane jest przez dobrane chemiczne i fizyczne oddziaływanie wzajemne powodowane przez dobrane udziały molarne w żywicy o kondensacji mieszanej (kopolimer) i uzyskaną przez to impregnację oraz wielokrotne powleczenie włókien drewna.

Półwyroby z włókna drzewnego według wynalazku wykazują stabilność rozmiarów również w zmiennych warunkach klimatycznych, co spowodowane jest wzajemnym oddziaływaniem pomiędzy włóknem drzewnym i środkiem stanowiącym powleczenie klejowe w postaci mieszanin żywic kondensacyjnych względnie żywic o kondensacji mieszanej (kopolimerów). Lite płyty pilśniowe wykonane z tych półwyrobów stosuje się we wnętrzach i na zewnątrz.

Płyty można pokryć papierem dekoracyjnym, z którego można jednak zrezygnować przy zastosowaniach technicznych bez powodowania negatywnych zmian we wspomnianych wyżej własnościach. Ponadto możliwe jest również kształtowanie litych płyt pilśniowych w znany sposób.

Reasumując przykład wynalazku można opisać jak następuje:

Wynalazek dotyczy półwyrobów z włókna drzewnego składających się zasadniczo ze sprasowanych włókien drzewnych, które otoczone są żywicami kondensacyjnymi termoutwardzalnymi.

Pokrycie klejem włókien drzewnych zawiera przy tym 30 do 60% żywicy stałej w postaci mieszanin żywic kondensacyjnych lub żywic o kondensacji mieszanej (kopolimerów) w odniesieniu do 100% suchych włókien drzewnych, przy czym udział żywicy stałej w żywicy melaminowo-forPL 191 653 B1 maldehydowej jako żywicy kondensacyjnej wynosi maksymalnie 45% w odniesieniu do suchych włókien drzewnych, a udział żywicy stałej w żywicy fenolowo-formaldehydowej jako dodatkowej żywicy kondensacyjnej jest mniejszy od 15% w odniesieniu do suchych włókien drzewnych. Półwyroby z włókna drzewnego, według wynalazku, zachowują stabilne rozmiary również w zmiennych warunkach klimatycznych, co powodowane jest przez dobrane chemiczne i fizyczne wzajemne oddziaływanie pomiędzy włóknem drzewnym i środkiem stanowiącym powleczenie klejowe w postaci specjalnych mieszanek żywic kondensacyjnych lub żywic o kondensacji mieszanej (kopolimerów). Lite płyty pilśniowe wytworzone z tych półwyrobów stosuje się zarówno we wnętrzach i na zewnątrz.

Claims (7)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Półwyrób z włókna drzewnego zawierający sprasowane włókna drzewne, powleczone termoutwardzalnymi żywicami kondensacyjnymi, znamienny tym, że powleczenie klejowe włókien drzewnych zawiera 30 do 60% żywicy stałej w postaci mieszanek żywic kondensacyjnych względnie żywic o kondensacji mieszanej - kopolimerów, w odniesieniu do suchych włókien drzewnych, przy czym udział żywicy stałej w żywicy melaminowo-formaldehydowej jako żywicy kondensacyjnej, stanowiącej składnik powleczenia klejowego, wynosi maksymalnie 45% w odniesieniu do suchych włókien drzewnych, natomiast udział żywicy stałej w żywicy fenolowo-formaldehydowej, jako dodatkowej żywicy kondensacyjnej, również stanowiącej składnik powleczenia klejowego, wynosi mniej niż 15% w odniesieniu do suchych włókien drzewnych, zaś włókna drzewne powleczone termoutwardzalnymi żywicami melaminowo- i fenolowo-formaldehydowymi otoczone są dodatkowo warstwą wosku.
2. 2. Półwyrób według zastrz. 1, znamienny tym, że przeciętna długość włókien drzewnych zawiera się w przedziale od 1,0 do 1,4 mm, a przeciętna średnica włókien drzewnych wynosi 0,02 mm.
3. 3. Półwyrób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że włókna drzewne są składnikiem półwyrobu o gęstości wynoszącej od 800 do 1000 kg/m³.
4. 4. Sposób wytwarzania półwyrobu z włókna drzewnego, w którym surowy materiał poddaje się rozwłóknieniu, a następnie w przewodzie wydmuchowym powleka się żywicami kondensacyjnymi, po czym powleczony materiał włóknisty po wysuszeniu do żądanej wilgotności resztkowej, rozrzuca się tworząc matę pasmową i sprasowuje pod ciśnieniem oraz w odpowiedniej temperaturze tworząc półwyrób, znamienny tym, że wewnątrz przewodu wydmuchowego włókna drzewne powleka się powleczeniem klejowym zawierającym 30-60% żywicy stałej w postaci mieszanek żywic kondensacyjnych względnie żywic o kondensacji mieszanej - kopolimerów, w odniesieniu do suchych włókien drzewnych, przy czym żywice kondensacyjne wewnątrz przewodu wydmuchowego rozkłada się na włóknach drewna tak, że udział żywicy stałej w żywicy melaminowo-formaldehydowej jako żywicy kondensacyjnej wynosi maksymalnie 45%, a udział żywicy stałej w żywicy fenolowo-formaldehydowej jako dodatkowej żywicy kondensacyjnej, jest mniejszy niż 15%, w odniesieniu do suchych włókien drzewnych, przy czym w przewodzie wydmuchowym na włókna drzewne, powleczone żywicami melaminowo- i fenolowo-formaldehydowymi, nanosi się emulsję woskową.
5. 5. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że żywice melaminowo- i fenolowo-formaldehydowe w przewodzie wydmuchowym nanosi się w postaci mieszaniny lub kolejno, jako poszczególne składniki względnie w postaci żywic o kondensacji mieszanej - kopolimerów.
6. 6. Płyta pilśniowa z włókna drzewnego z jednostronnie lub obustronnie naniesioną warstwą papieru dekoracyjnego, znamienna tym, że płyta pilśniowa z włókna drzewnego zawiera przynajmniej jeden półwyrób z włókien drzewnych powleczonych klejem zawierającym 30 do 60% żywicy stałej w postaci mieszanek żywic kondensacyjnych względnie żywic o kondensacji mieszanej - kopolimerów w odniesieniu do suchych włókien drzewnych, przy czym udział żywicy stałej w żywicy melaminowoformaldehydowej jako żywicy kondensacyjnej, stanowiącej składnik powleczenia klejowego, wynosi maksymalnie 45% w odniesieniu do suchych włókien drzewnych, natomiast udział żywicy stałej w żywicy fenolowo-formaldehydowej, jako dodatkowej żywicy kondensacyjnej, również stanowiącej składnik powleczenia klejowego, wynosi mniej niż 15% w odniesieniu do suchych włókien drzewnych, zaś włókna drzewne powleczone termoutwardzalnymi żywicami melaminowo- i fenolowo-formaldehydowymi otoczone są dodatkowo warstwą wosku, natomiast przeciętna długość włókien drzewnych zawiera się w przedziale od 1,0 do 1,4 mm, a przeciętna średnica włókien drzewnych wynosi 0,02 mm, zaś żywice kondensacyjne na powleczonych nimi włóknach drzewnych są sprasowane przy

   PL 191 653 B1 zwiększonym ciśnieniu i zwiększonej temperaturze z przynajmniej jedną warstwą papieru dekoracyjnego, przechodząc w stan nie podlegający topnieniu i pęcznieniu.
7. 7. Płyta według zastrz. 6, znamienna tym, że półwyrób z włókien drzewnych pokryty jest z jednej względnie zobu stron siarczanowymi papierami pakowymi impregnowanymi żywicą fenolową, stanowiącymi po utwardzeniu wielowarstwową powłokę hydrofobową.