PL249486B1

PL249486B1 - Chipboard

Info

Publication number: PL249486B1
Application number: PL442767A
Authority: PL
Inventors: Tomasz Rydzkowski; Wiesław Szada-Borzyszkowski; Monika Szada-Borzyszkowska; Grzegorz Chomka; Jarosław Chodór
Original assignee: Politechnika Koszalińska
Priority date: 2022-11-09
Filing date: 2022-11-09
Publication date: 2026-04-27
Also published as: PL442767A1

Abstract

Zgłoszenie dotyczy płyty wiórowej, która posiada dwie warstwy zewnętrzne, pomiędzy którymi znajduje się trzecia warstwa wewnętrzna. Płyta wiórowa charakteryzuje się tym, że każda z warstw zewnętrznych (1, 1') składa się, między innymi, z igieł drzew iglastych w ilości od 3,000% do 15,150% wag. oraz wiórów drzewnych w ilości od 15,150% do 27,300% wag. W skład płyty wiórowej wchodzi również żywica klejowa, emulsja mocznikowa, utwardzacz oraz woda.The application concerns a particleboard with two outer layers, separated by a third inner layer. The particleboard is characterized in that each outer layer (1, 1') consists of, among other things, conifer needles in an amount ranging from 3.000% to 15.150% by weight and wood chips in an amount ranging from 15.150% to 27.300% by weight. The particleboard also contains an adhesive resin, a urea emulsion, a hardener, and water.

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest płyta wiórowa. Płyty wiórowe znajdują szerokie zastosowanie w wielu dziedzinach techniki i przemysłu, a w szczególności w przemyśle meblarskim i budowlanym. Wykorzystuje się je do produkcji mebli oraz materiałów konstrukcyjnych.The subject of the invention is particleboard. Particleboards are widely used in many fields of technology and industry, particularly in the furniture and construction industries. They are used in the production of furniture and construction materials.

W stanie techniki, znany jest szereg publikacji, w których ujawnione zostały różne rozwiązania odnoszące się do budowy, składu, i sposobu wytwarzania płyt wiórowych.In the prior art, there are a number of publications that disclose various solutions relating to the structure, composition and method of manufacturing particle boards.

Z opisu wzoru użytkowego PL 64595 Y1, znana jest wzmocniona płyta wiórowa składająca się z warstwy zaklejonych wiórów przedzielonych siatkami z włókna szklanego. Pomiędzy siatkami z włókna szklanego znajdują się zaklejone warstwy wiórów. Wzmocniona płyta wiórowa może posiadać siatkę z włókna szklanego, która jest wprowadzana w strefę warstwy zewnętrznej na powierzchni płyty, albo w warstwę środkową płyty, lub w obu warstwach równocześnie. W procesie formowania wzmocnionej płyty wiórowej, klej nanosi się na wióry drzewne, z których następnie formowana jest odpowiednio warstwa zewnętrzna, warstwa środkowa i następna warstwa zewnętrzna. Siatkę z włókna szklanego wprowadza się w postaci taśmy bez końca. Wzmocniona płyta wiórowa ma zwiększoną wytrzymałość na rozciąganie prostopadłe do płaszczyzny, i może być stosowana zarówno w meblarstwie, jak i w budownictwie do wytwarzania elementów konstrukcyjnych narażonych na działanie naprężeń zginających.Utility model PL 64595 Y1 describes a reinforced particleboard consisting of a layer of glued wood chips separated by glass fiber mesh. Glued chip layers are located between the glass fiber meshes. Reinforced particleboard may have a glass fiber mesh, which is incorporated into the outer layer on the board's surface, into the middle layer of the board, or into both layers simultaneously. In the process of forming reinforced particleboard, glue is applied to the wood chips, which are then used to form the outer layer, middle layer, and then the next outer layer. The glass fiber mesh is introduced in the form of an endless strip. Reinforced particleboard has increased tensile strength perpendicular to the plane and can be used in both furniture and construction to produce structural elements exposed to bending stresses.

Z publikacji patentowej KR100639360B1, znany jest sposób wytwarzania sztucznej sklejki przy użyciu igieł sosnowych jako głównego materiału, charakteryzujący się tym, że składa się on z 33 do 45% wagowo igieł sosnowych, 10 do 18% wagowo proszku węgla drzewnego o wielkości cząstek 30 do 150 mesh i 40 do 52% masy kleju na bazie żywicy syntetycznej. Sklejka z igłami sosnowymi prawie nie emituje lotnych związków organicznych, takich jak formaldehyd, i może tłumić zasiedlanie szkodliwych owadów, takich jak karaluchy. Sklejka jest odpowiednia do produkcji mebli i materiałów do wnętrz budynków, zwłaszcza zlewozmywaków kuchennych.Patent publication KR100639360B1 describes a method for manufacturing artificial plywood using pine needles as the main material, characterized in that it consists of 33 to 45% by weight of pine needles, 10 to 18% by weight of charcoal powder with a particle size of 30 to 150 mesh, and 40 to 52% by weight of a synthetic resin adhesive. Pine needle plywood emits virtually no volatile organic compounds, such as formaldehyde, and can suppress the colonization of harmful insects such as cockroaches. Plywood is suitable for the production of furniture and building interior materials, especially kitchen sinks.

Z opisu wzoru użytkowego PL 65933 Y1, znana jest kompozytowa płyta wiórowo-mineralna jedno lub wielowarstwowa. Płyta kompozytowa charakteryzuje się tym, że każda warstwa zbudowana jest z rozmieszczonych równomiernie wypełnień z wiórów i wypełnień z wełny mineralnej. Zawiera wypełnienie 30% z wełny mineralnej, które obniża palność płyty o 18-30%. Dodatek wełny mineralnej do 30% nie wpływa istotnie na parametry wytrzymałościowe płyty, a ponadto, płyta z dodatkiem wełny mineralnej charakteryzuje się obniżonym spęcznieniem i zmniejszoną nasiąkliwością, oraz obniżonym współczynnikiem przewodnictwa cieplnego.Utility model PL 65933 Y1 describes a single- or multi-layer composite chip-mineral board. Each layer is composed of evenly distributed chip and mineral wool fillers. It contains a 30% mineral wool filler, which reduces the board's flammability by 18-30%. Adding up to 30% mineral wool does not significantly affect the board's strength parameters. Furthermore, a board with mineral wool has reduced swelling, reduced water absorption, and a lower thermal conductivity coefficient.

W opisie wzoru użytkowego PL 66155 Y1, ujawniona jest wielowarstwowa płyta wiórowa o obniżonej gęstości, która charakteryzuje się tym, że składa się z warstw zewnętrznych złożonych z równomiernie rozmieszczonych wiórów drzewnych, oraz warstwy wewnętrznej stanowiącej mieszaninę wiórów drzewnych i prażonych nasion kukurydzy. Dodatek prażonych nasion kukurydzy w ilości wagowej 50% pozwala uzyskać obniżony współczynnik przewodzenia ciepła na poziomie 0,13 W/mK. Wytrzymałość na zginanie przedmiotowej płyty wynosi około 6 N/mm 2, natomiast moduł sprężystości wynosi około 900 N/mm². Płyta wiórowa przeznaczona jest do stosowania w meblarstwie i w budownictwie do aranżacji wnętrz.The description of utility model PL 66155 Y1 discloses a multi-layer particleboard with reduced density, characterized in that it consists of outer layers composed of evenly distributed wood chips, and an inner layer consisting of a mixture of wood chips and roasted corn seeds. The addition of roasted corn seeds in an amount of 50% by weight allows for a reduced thermal conductivity coefficient of 0.13 W/mK. The bending strength of the board in question is approximately 6 N/mm 2 , while the modulus of elasticity is approximately 900 N/mm ² . The particleboard is intended for use in the furniture industry and in construction for interior design.

W tłumaczeniu patentu europejskiego PL/EP 2081743 T3, ujawniona została płyta wiórowa i/lub pilśniowa, zawierająca popcorn, oraz sposób jej wytwarzania. Wynalazek dotyczy tworzyw drewnopodobnych i/lub kompozytów, w szczególności płyt wiórowych i pilśniowych, a także kompozytów, które zawierają lignocelulozę i popcorn. W płycie wiórowej i/lub pilśniowej zastosowano tworzywo drewnopodobne i kompozyt, tj. popcorn, jako materiał nadający strukturę i stabilizujący wymiary. Poprzez dodanie do płyty prażonej kukurydzy można zmniejszyć gęstość objętościową, natomiast korzystne właściwości płyt wiórowych i/lub pilśniowych nie ulegają pogorszeniu, a nawet w niektórych zastosowaniach, w ramach tego wynalazku, mogą jeszcze ulegać poprawie.The translation of European patent PL/EP 2081743 T3 discloses a chipboard and/or fiberboard containing popcorn and a method for its production. The invention relates to wood-like materials and/or composites, particularly chipboard and fiberboard, as well as composites containing lignocellulose and popcorn. The chipboard and/or fiberboard uses a wood-like material and composite, i.e., popcorn, as a structuring and dimensional stabilizing material. By adding popcorn to the board, the bulk density can be reduced, while the beneficial properties of the chipboard and/or fiberboard are not impaired, and in some applications, within the scope of this invention, they may even be improved.

W chińskim zgłoszeniu patentowym CN105082302A, ujawniony został sposób przetwarzania surowców biomasy przez pektynazę, w celu wytworzenia płyty wiórowej o wysokiej wytrzymałości. Płyta wiórowa zawiera drewno lub wióry niedrewniane lub bambusowe; procent wagowy drewna lub wiórów niedrzewnych lub bambusowych w płycie wiórowej wynosi 90-98%, a resztę składników płyty wiórowej stanowi klej z żywicy mocznikowo-formaldehydowej, lub klej z żywicy fenolowej, lub klej izocyjanianowy, lub klej z naturalnego polimeru. Sposób wytwarzania obejmuje etapy przetwarzania pektynazy, rozdrabniania, wytwarzania wiórów, suszenia, klejenia, układania nawierzchni, prasowania na gorąco, obróbki końcowej, i testowania wydajności; lub rozdrabniania surowców, produkcji wiórów, przetwarzania pektynazy, suszenia, klejenia, brukowania, prasowania na gorąco, obróbki końcowej, i testowania wydajności.Chinese patent application CN105082302A discloses a method for processing biomass raw materials with pectinase to produce high-strength particle board. The particle board contains wood or non-wood or bamboo chips; the weight percentage of wood or non-wood or bamboo chips in the particle board is 90-98%, and the remaining components of the particle board are urea-formaldehyde resin glue, or phenolic resin glue, or isocyanate glue, or natural polymer glue. The manufacturing method includes the steps of pectinase processing, grinding, chip formation, drying, gluing, paving, hot pressing, post-treatment, and performance testing; or grinding raw materials, chip formation, pectinase processing, drying, gluing, paving, hot pressing, post-treatment, and performance testing.

Zgodnie z metodą produkcji, surowe materiały drzewne lub surowe materiały niedrzewne lub bambus są przetwarzane na surowce w kształcie wiórków. Płyta wiórowa charakteryzuje się wysoką wytrzymałością, niskim zużyciem kleju, niską emisją wolnego formaldehydu i cyklicznym wykorzystaniem.According to the production method, raw wood or non-wood materials or bamboo are processed into chip-shaped raw materials. Particleboard is characterized by high strength, low glue consumption, low free formaldehyde emissions, and cyclical use.

Na podstawie znanego stanu techniki można stwierdzić, że w literaturze z dziedziny techniki odnoszącej się do wytwarzania płyt wiórowych, nie są znane rozwiązania, w których wykorzystuje się odpady leśne jako surowiec do ich produkcji. Tym samym, niniejszy wynalazek rozwiązuje problem techniczny, który polega na efektywnym wykorzystaniu odpadów leśnych w technologiach wytwarzania płyt wiórowych. Dodatkowo, problemem technicznym, przed którym stanęli twórcy niniejszego wynalazku stało się opracowanie składu płyty wiórowej, w której główny i powszechnie stosowany składnik, tj. wióry drzewne, zostanie częściowo zastąpiony odpadami leśnymi, jak na przykład igłami drzew iglastych.Based on the prior art, it can be concluded that the literature on particleboard production does not disclose solutions that utilize forest waste as a raw material. Therefore, the present invention solves the technical problem of effectively utilizing forest waste in particleboard production technologies. Additionally, the technical challenge faced by the inventors was to develop a particleboard composition in which the main and commonly used component, wood chips, is partially replaced by forest waste, such as conifer needles.

W związku z powyższym, Zgłaszający opracował rozwiązanie eliminujące braki i niedoskonałości wynikające ze stanu techniki.In connection with the above, the Applicant has developed a solution that eliminates the deficiencies and imperfections resulting from the state of the art.

Istotę wynalazku stanowi płyta wiórowa posiadająca dwie warstwy zewnętrzne, pomiędzy którymi znajduje się trzecia, warstwa wewnętrzna. Płyta wiórowa według wynalazku charakteryzuje się tym, że każda z warstw zewnętrznych składa się z igieł drzew iglastych w ilości od 3,000% do 15,150% wag. w stosunku do masy całej kompozycji, wiórów drzewnych w ilości od 15,150% do 27,300% wag. w stosunku do masy całej kompozycji, żywicy klejowej w ilości 1,265% wag. w stosunku do masy całej kompozycji, emulsji mocznikowej w ilości 0,155% wag. w stosunku do masy całej kompozycji, utwardzacza w ilości 0,015% wag. w stosunku do masy całej kompozycji, oraz wody w ilości 1,265% wag. w stosunku do masy całej kompozycji. Warstwa wewnętrzna płyty wiórowej składa się z wiórów drzewnych w ilości 61,600% wag. w stosunku do masy całej kompozycji, żywicy klejowej w ilości 2,535% wag. w stosunku do masy całej kompozycji, emulsji mocznikowej w ilości 0,300% wag. w stosunku do masy całej kompozycji, utwardzacza w ilości 0,030% wag. w stosunku do masy całej kompozycji, oraz wody w ilości 2,535% wag. w stosunku do masy całej kompozycji. Korzystnie, wióry drzewne w obu warstwach zewnętrznych mają średnią grubość 0,25 mm i średnią długość 3,5 mm, a wióry drzewne w warstwie wewnętrznej mają średnią grubość 0,50 mm i średnią długość 40 mm. Korzystnie, w obu warstwach zewnętrznych, stosunek wagowy igieł drzew iglastych do wiórów drzewnych wynosi od 50%:50% do 10%:90%. Korzystnie, igły drzew iglastych w obu warstwach zewnętrznych stanowią wsad, którego 50% stanowią igły o maksymalnym wymiarze do 1 mm, od 25% do 30%, stanowią igły o wymiarach w przedziale od 1 do 2 mm, i od 20% do 25% stanowią igły o wymiarach w przedziale od 2 do 15 mm. Korzystnie, igły drzew iglastych w obu warstwach zewnętrznych wybrane są spośród igieł sosnowych, lub igieł świerkowych, lub igieł jodłowych. Korzystnie, gdy igły drzew iglastych oraz wióry drzewne mają wilgotność w przedziale od 6% do 8%.The invention provides a particleboard having two outer layers, separated by a third, inner layer. The particleboard according to the invention is characterized in that each outer layer consists of conifer needles in an amount of 3.000% to 15.150% by weight of the total composition, wood chips in an amount of 15.150% to 27.300% by weight of the total composition, adhesive resin in an amount of 1.265% by weight of the total composition, urea emulsion in an amount of 0.155% by weight of the total composition, hardener in an amount of 0.015% by weight of the total composition, and water in an amount of 1.265% by weight of the total composition. The inner layer of the particleboard consists of wood chips in an amount of 61.600% by weight. based on the weight of the total composition, adhesive resin in an amount of 2.535 wt% based on the weight of the total composition, urea emulsion in an amount of 0.300 wt% based on the weight of the total composition, hardener in an amount of 0.030 wt% based on the weight of the total composition, and water in an amount of 2.535 wt% based on the weight of the total composition. Preferably, the wood chips in both outer layers have an average thickness of 0.25 mm and an average length of 3.5 mm, and the wood chips in the inner layer have an average thickness of 0.50 mm and an average length of 40 mm. Preferably, in both outer layers, the weight ratio of conifer needles to wood chips is from 50%:50% to 10%:90%. Preferably, the conifer needles in both outer layers constitute a fill of which 50% are needles with a maximum dimension of up to 1 mm, from 25% to 30% are needles with dimensions in the range of 1 to 2 mm, and from 20% to 25% are needles with dimensions in the range of 2 to 15 mm. Preferably, the conifer needles in both outer layers are selected from pine needles, or spruce needles, or fir needles. Preferably, the conifer needles and wood chips have a moisture content in the range of 6% to 8%.

Tym samym wynalazek rozwiązuje problem dostępności surowca drzewnego niezbędnego do produkcji płyt wiórowych, zastępując znaczną część wiórów igłami drzew iglastych. Korzystnym skutkiem takiego rozwiązania jest ograniczenie zużycia drewna, przy wykorzystaniu igieł drzew iglastych, traktowanych jako odpad. Płyta wiórowa według wynalazku może zostać wykorzystana w konstrukcjach budowlanych, meblarstwie, wzornictwie, a także w innych branżach drzewnych, podobnie jak standardowa płyta wiórowa. Dodatkowo, taka płyta wykazuje ciekawy efekt wizualizacyjny, a więc może zostać wykorzystana dodatkowo jako element konstrukcyjny lub dekoracyjny, i w budownictwie do aranżacji wnętrz. Dodatkowym efektem może być uwalniający się z płyty zapach olejków eterycznych. Zapach ten jest naturalny, przyjemny, i bardzo pozytywnie postrzegany przez ludzi.The invention thus solves the problem of the availability of wood raw material necessary for particleboard production by replacing a significant portion of the chips with conifer needles. A beneficial effect of this solution is the reduction of wood consumption, using conifer needles, which are considered waste. The particleboard according to the invention can be used in building construction, furniture making, design, and other woodworking industries, similarly to standard particleboard. Furthermore, this board exhibits an interesting visual effect, so it can also be used as a structural or decorative element, and in construction for interior design. An additional effect can be the scent of essential oils released from the board. This scent is natural, pleasant, and very positively perceived by people.

Zgodnie z powyższym, problemy techniczne wynikające z rozwiązań ujawnionych w stanie techniki zostały rozwiązane dzięki płycie wiórowej, stanowiącej przedmiot niniejszego wynalazku.Accordingly, the technical problems resulting from the solutions disclosed in the prior art have been solved by the particle board which is the subject of the present invention.

Płyta wiórowa według wynalazku została przedstawiona w przykładach wykonania i na rysunku na którym:The chipboard according to the invention is presented in embodiment examples and in the drawing in which:

Fig. 1 przedstawia przekrój płyty wiórowej z dodatkiem igieł drzew iglastychFig. 1 shows a cross-section of a chipboard with the addition of conifer needles.

Fig. 2 przedstawia widok płyty wiórowej: a) 10% igieł; b) 20% igieł; c) 30% igieł; d) 40% igiełFig. 2 shows a view of the chipboard: a) 10% needles; b) 20% needles; c) 30% needles; d) 40% needles

Fig. 3 przedstawia przekrój płyty wiórowej z dodatkiem 10% igieł drzew iglastych: a) jodły;Fig. 3 shows a cross-section of a particleboard with the addition of 10% conifer needles: a) fir;

b) świerkub) spruce

Fig. 4 przedstawia przekrój płyty wiórowej z dodatkiem 20% igieł drzew iglastych: a) jodły; b) świerkuFig. 4 shows a cross-section of a particleboard with the addition of 20% of conifer needles: a) fir; b) spruce

Fig. 5 przedstawia przekrój płyty wiórowej z dodatkiem 30% igieł drzew iglastych: a) jodły; b) świerkuFig. 5 shows a cross-section of a particleboard with the addition of 30% of conifer needles: a) fir; b) spruce

Fig. 6 przedstawia przekrój płyty wiórowej z dodatkiem 40% igieł drzew iglastych: a) jodły; b) świerkuFig. 6 shows a cross-section of a particleboard with the addition of 40% of conifer needles: a) fir; b) spruce

Pierwszy przykład wykonaniaFirst example of execution

W pierwszym przykładzie wykonania wytworzona została płyta wiórowa posiadająca dwie jednakowe warstwy zewnętrzne 1, 1’, pomiędzy którymi znajdowała się trzecia warstwa, tj. warstwa wewnętrzna 2. W skład warstw zewnętrznych wchodziły igły sosnowe w ilości 3,000% wag., wióry drzewne w ilości 27,300% wag., żywica klejowa w ilości 1,265% wag., emulsja mocznikowa w ilości 0,155% wag., utwardzacz w ilości 0,015% wag., oraz woda w ilości 1,265% wag., w stosunku do masy całej kompozycji. W skład warstwy wewnętrznej 2 wchodziły wióry drzewne w ilości 61,600% wag., żywica klejowa w ilości 2,535% wag., emulsja mocznikowa w ilości 0,300% wag., utwardzacz w ilości 0,030% wag., oraz woda w ilości 2,535% wag., w stosunku do masy całej kompozycji. W pierwszym przykładzie wykonania, wióry drzewne w obu warstwach zewnętrznych 1, 1’ miały średnią grubość 0,25 mm i średnią długość 3,5 mm, zaś wióry drzewne w warstwie wewnętrznej 2 miały średnią grubość 0,50 mm i średnią długość 40 mm. W tym przykładzie wykonania, stosunek wagowy igieł sosnowych do wiórów drzewnych wynosił, w obu warstwach zewnętrznych 1, 1’, niezależnie 10%:90%. Do przygotowania płyty wiórowej według tego przykładu wykonania użyto igieł sosnowych oraz wiórów drzewnych mających wilgotność wynoszącą 6%. W tym przykładzie wykonania, igły sosnowe stanowiły wsad, którego 50% stanowiły igły o maksymalnym wymiarze do 1 mm, 25% stanowiły igły o maksymalnym wymiarze do 2 mm, i 25% stanowiły igły o maksymalnym wymiarze do 7 mm. W tym przykładzie wykonania, do uformowania płyty wiórowej oraz sklejenia igieł sosnowych i wiórów drzewnych w warstwach zewnętrznych 1, 1’ i warstwie wewnętrznej 2, przygotowany został klej, który składał się z opisanych wyżej składników, które scharakteryzowano pod względem jakościowym i ilościowym. Klej stanowiła mieszanina żywicy klejowej będącej żywicą mocznikowo-formaldehydową, emulsji mocznikowej, utwardzacza i wody. Żywica mocznikowo-formaldehydowa miała lepkość 400 mPa-s i pH wynoszące 7. Emulsję mocznikową, której zadaniem było ograniczenie wydzielania się wolnego formaldehydu w czasie procesu formowania, stanowiła mieszanina amoniaku, utropiny i mocznika w której procentowy udział składników wynosił odpowiednio: 40%, 30%, 30%. Funkcję utwardzacza pełnił chlorek amonowy z dodatkiem wody amoniakalnej, którego zadaniem było zmniejszenie pH do wartości 5,5. W skład kleju wchodziła również woda pełniąca rolę modyfikatora lepkości.In the first embodiment, a particleboard was produced having two identical outer layers 1, 1', between which there was a third layer, i.e. an inner layer 2. The outer layers included pine needles in the amount of 3.000% by weight, wood chips in the amount of 27.300% by weight, adhesive resin in the amount of 1.265% by weight, urea emulsion in the amount of 0.155% by weight, hardener in the amount of 0.015% by weight, and water in the amount of 1.265% by weight, based on the weight of the entire composition. The inner layer 2 contained wood chips in an amount of 61.600 wt.%, adhesive resin in an amount of 2.535 wt.%, urea emulsion in an amount of 0.300 wt.%, hardener in an amount of 0.030 wt.%, and water in an amount of 2.535 wt.%, based on the weight of the total composition. In the first embodiment, the wood chips in both outer layers 1, 1' had an average thickness of 0.25 mm and an average length of 3.5 mm, while the wood chips in the inner layer 2 had an average thickness of 0.50 mm and an average length of 40 mm. In this embodiment, the weight ratio of pine needles to wood chips in both outer layers 1, 1' was independently 10%:90%. To prepare the particleboard according to this embodiment, pine needles and wood chips with a moisture content of 6% were used. In this embodiment, the pine needles constituted a feedstock of which 50% were needles with a maximum dimension of up to 1 mm, 25% were needles with a maximum dimension of up to 2 mm, and 25% were needles with a maximum dimension of up to 7 mm. In this embodiment, to form the particleboard and glue the pine needles and wood chips in outer layers 1, 1' and inner layer 2, an adhesive was prepared, consisting of the ingredients described above, which were qualitatively and quantitatively characterized. The adhesive was a mixture of an adhesive resin (urea-formaldehyde resin), urea emulsion, hardener, and water. The urea-formaldehyde resin had a viscosity of 400 mPa-s and a pH of 7. The urea emulsion, designed to reduce the release of free formaldehyde during the molding process, was a mixture of ammonia, utropine, and urea, with the percentages of the components being 40%, 30%, and 30%, respectively. Ammonium chloride with the addition of ammonia water served as the hardener, reducing the pH to 5.5. The adhesive also contained water as a viscosity modifier.

Po zmieszaniu składników, zgodnie ze składem ilościowym i jakościowym odpowiadającym każdej z warstw zewnętrznych 1, 1’ i warstwie wewnętrznej 2, przeprowadzony został proces formowania. Proces formowania odbywał się metodą prasowania na gorąco przy maksymalnym nacisku 3 N/mm², w temperaturze 180°C, przez 350 s. W wyniku procesu formowania, otrzymano płytę wiórową o grubości 16 mm, gęstości 695 kg/m³ i wytrzymałości na zginanie wynoszącej 12,45 N/mm². Płyta wiórowa otrzymana zgodnie z tym przykładem wykonania pozwala na zmniejszenie zużycia materiału bazowego, tj. wiórów, poprzez zastąpienie części wiórów drzewnych igłami sosnowymi. Dodatkowo, kolejną korzyścią jest atrakcyjny wygląd uzyskanej płyty odznaczający się tym, że na jasnej powierzchni widoczne są ciemne pasma igieł sosnowych, co daje interesujący efekt dekoracyjny. Niewątpliwą zaletą jest to, iż płyta wiórowa utworzona zgodnie z pierwszym przykładem wykonania uwalnia przyjemny sosnowy zapach, który jest bardzo pozytywnie postrzegany.After mixing the components, according to the quantitative and qualitative composition corresponding to each of the outer layers 1, 1' and inner layer 2, the forming process was carried out. The forming process was carried out by hot pressing at a maximum pressure of 3 N/mm ² , at a temperature of 180°C, for 350 s. As a result of the forming process, a particleboard was obtained with a thickness of 16 mm, a density of 695 kg/m ³ , and a bending strength of 12.45 N/mm ² . The particleboard obtained according to this embodiment allows for a reduction in the consumption of the base material, i.e., chips, by replacing some of the wood chips with pine needles. Another advantage is the attractive appearance of the resulting board, characterized by the fact that dark streaks of pine needles are visible on the light surface, creating an interesting decorative effect. An undoubted advantage is that the chipboard created according to the first embodiment releases a pleasant pine scent, which is perceived very positively.

Drugi przykład wykonaniaSecond embodiment

W drugim przykładzie wykonania wytworzona została płyta wiórowa posiadająca dwie jednakowe warstwy zewnętrzne 1, 1’, pomiędzy którymi znajduje się trzecia warstwa, tj. warstwa wewnętrzna 2. W skład warstw zewnętrznych wchodziły igły świerkowe w ilości 9,100% wag., wióry drzewne w ilości 21,200% wag., żywica klejowa w ilości 1,265% wag., emulsja mocznikowa w ilości 0,155% wag., utwardzacz w ilości 0,015% wag., oraz woda w ilości 1,265% wag., w stosunku do masy całej kompozycji. W skład warstwy wewnętrznej 2 wchodziły wióry drzewne w ilości 61,600% wag., żywica klejowa w ilości 2,535% wag., emulsja mocznikowa w ilości 0,300% wag., utwardzacz w ilości 0,030% wag., oraz woda w ilości 2,535% wag., w stosunku do masy całej kompozycji. W drugim przykładzie wykonania, wióry drzewne w obu warstwach zewnętrznych 1, 1’ miały średnią grubość 0,25 mm i średnią długość 3,5 mm, zaś wióry drzewne w warstwie wewnętrznej 2 miały średnią grubość 0,50 mm i średnią długość 40 mm. W tym przykładzie wykonania, stosunek wagowy igieł świerkowych do wiórów drzewnych wynosił, w obu warstwach zewnętrznych 1, 1’, niezależnie 30%:70%. Do przygotowania płyty wiórowej według tego przykładu wykonania użyto igieł świerkowych oraz wiórów drzewnych mających wilgotność wynoszącą 7%. W tym przykładzie wykonania, igły świerkowe stanowiły wsad, którego 50% stanowiły igły o maksymalnym wymiarze do 1 mm, 30% stanowiły igły o maksymalnym wymiarze do 1,5 mm, i 20% stanowiły igły o maksymalnym wymiarze do 10 mm. W tym przykładzie wykonania, do uformowania płyty wiórowej oraz sklejenia igieł świerkowych i wiórów drzewnych w warstwach zewnętrznych 1, 1’ i warstwie wewnętrznej 2, przygotowany został klej, który składał się z opisanych wyżej składników, które scharakteryzowano pod względem jakościowym i ilościowym. Klej stanowiła mieszanina żywicy klejowej będącej żywicą mocznikowo-formaldehydową, emulsji mocznikowej, utwardzacza i wody. Żywica mocznikowo-formaldehydowa miała lepkość 800 mPa-s i pH wynoszące 7. Emulsję mocznikową, której zadaniem było ograniczenie wydzielania się wolnego formaldehydu w czasie procesu formowania, stanowiła mieszanina amoniaku, utropiny i mocznika, w której procentowy udział składników wynosił odpowiednio : 40%, 30%, 30%. Funkcję utwardzacza pełnił chlorek amonowy z dodatkiem wody amoniakalnej, którego zadaniem było zmniejszenie pH do wartości 5,5. W skład kleju wchodziła również woda pełniąca rolę modyfikatora lepkości.In the second embodiment, a particleboard was produced having two identical outer layers 1, 1', between which there is a third layer, i.e. an inner layer 2. The outer layers included spruce needles in the amount of 9.100% by weight, wood chips in the amount of 21.200% by weight, adhesive resin in the amount of 1.265% by weight, urea emulsion in the amount of 0.155% by weight, hardener in the amount of 0.015% by weight, and water in the amount of 1.265% by weight, based on the weight of the entire composition. The inner layer 2 contained wood chips in an amount of 61.600 wt.%, adhesive resin in an amount of 2.535 wt.%, urea emulsion in an amount of 0.300 wt.%, hardener in an amount of 0.030 wt.%, and water in an amount of 2.535 wt.%, based on the weight of the total composition. In the second embodiment, the wood chips in both outer layers 1, 1' had an average thickness of 0.25 mm and an average length of 3.5 mm, while the wood chips in the inner layer 2 had an average thickness of 0.50 mm and an average length of 40 mm. In this embodiment, the weight ratio of spruce needles to wood chips in both outer layers 1, 1' was independently 30%:70%. To prepare the particleboard according to this embodiment, spruce needles and wood chips with a moisture content of 7% were used. In this embodiment, the spruce needles constituted a feedstock of which 50% were needles with a maximum dimension of up to 1 mm, 30% were needles with a maximum dimension of up to 1.5 mm, and 20% were needles with a maximum dimension of up to 10 mm. In this embodiment, to form the particleboard and glue the spruce needles and wood chips in outer layers 1, 1' and inner layer 2, an adhesive was prepared, consisting of the ingredients described above, which were characterized qualitatively and quantitatively. The adhesive was a mixture of an adhesive resin (urea-formaldehyde resin), urea emulsion, hardener, and water. The urea-formaldehyde resin had a viscosity of 800 mPa-s and a pH of 7. The urea emulsion, designed to reduce the release of free formaldehyde during the molding process, was a mixture of ammonia, utropine, and urea, with the percentages of each component being 40%, 30%, and 30%, respectively. Ammonium chloride with the addition of ammonia water served as the hardener, reducing the pH to 5.5. The adhesive also contained water as a viscosity modifier.

Po zmieszaniu składników, zgodnie ze składem ilościowym i jakościowym odpowiadającym każdej z warstw zewnętrznych 1, 1’ i warstwie wewnętrznej 2 przeprowadzony został proces formowania. Proces formowania odbywał się metodą prasowania na gorąco przy maksymalnym nacisku 3 N/mm², w temperaturze 180°C, przez 350 s. W wyniku procesu formowania, otrzymano płytę wiórową o grubości 16 mm, gęstości 695 kg/m³ i wytrzymałości na zginanie wynoszącej 12,00 N/mm². Płyta wiórowa otrzymana zgodnie z tym przykładem wykonania pozwala na zmniejszenie zużycia materiału bazowego, tj. wiórów, poprzez zastąpienie części wiórów drzewnych igłami świerkowymi. Dodatkowo, kolejną korzyścią jest atrakcyjny wygląd uzyskanej płyty odznaczający się tym, że na jasnej powierzchni widoczne są ciemne pasma igieł świerkowych, co daje interesujący efekt dekoracyjny. Niewątpliwą zaletą jest to, iż płyta wiórowa utworzona zgodnie z drugim przykładem wykonania uwalnia przyjemny świerkowy zapach, który jest bardzo pozytywnie postrzegany.After mixing the components, in accordance with the quantitative and qualitative composition corresponding to each of the outer layers 1, 1' and inner layer 2, the forming process was carried out. The forming process was carried out by hot pressing at a maximum pressure of 3 N/mm ² , at a temperature of 180°C, for 350 s. As a result of the forming process, a particleboard was obtained with a thickness of 16 mm, a density of 695 kg/m ³ , and a bending strength of 12.00 N/mm ² . The particleboard obtained according to this embodiment allows for a reduction in the consumption of the base material, i.e., chips, by replacing some of the wood chips with spruce needles. Another advantage is the attractive appearance of the resulting board, characterized by the fact that dark streaks of spruce needles are visible on the light surface, creating an interesting decorative effect. An undoubted advantage is that the chipboard created according to the second embodiment releases a pleasant spruce scent, which is perceived very positively.

Trzeci przykład wykonaniaThird embodiment

W trzecim przykładzie wykonania wytworzona została płyta wiórowa posiadająca dwie jednakowe warstwy zewnętrzne 1, 1’, pomiędzy którymi znajduje się trzecia warstwa, tj. warstwa wewnętrzna 2. W skład warstw zewnętrznych wchodziły igły jodłowe w ilości 15,150% wag., wióry drzewne w ilości 15,150% wag., żywica klejowa w ilości 1,265% wag., emulsja mocznikowa w ilości 0,155% wag., utwardzacz w ilości 0,015% wag., oraz woda w ilości 1,265% wag., w stosunku do masy całej kompozycji. W skład warstwy wewnętrznej 2 wchodziły wióry drzewne w ilości 61,600% wag., żywica klejowa w ilości 2,535% wag., emulsja mocznikowa w ilości 0,300% wag., utwardzacz w ilości 0,030% wag., oraz woda w ilości 2,535% wag., w stosunku do masy całej kompozycji. W trzecim przykładzie wykonania, wióry drzewne w obu warstwach zewnętrznych 1, 1’ miały średnią grubość 0,25 mm i średnią długość 3,5 mm, zaś wióry drzewne w warstwie wewnętrznej 2 miały średnią grubość 0,50 mm i średnią długość 40 mm. W tym przykładzie wykonania, stosunek wagowy igieł jodłowych do wiórów drzewnych wynosił, w obu warstwach zewnętrznych 1, 1’, niezależnie 50%:50%. Do przygotowania płyty wiórowej według tego przykładu wykonania użyto igieł jodłowych oraz wiórów drzewnych mających wilgotność wynoszącą 8%. W tym przykładzie wykonania igły jodłowe stanowiły wsad, którego 50% stanowiły igły o maksymalnym wymiarze do 1 mm, 30% stanowiły igły o maksymalnym wymiarze do 2 mm, i 20% stanowiły igły o maksymalnym wymiarze do 15 mm. W tym przykładzie wykonania, do uformowania płyty wiórowej oraz sklejenia igieł jodłowych i wiórów drzewnych w warstwach zewnętrznych 1, 1’ i warstwie wewnętrznej 2, przygotowany został klej, który składał się z opisanych wyżej składników, które scharakteryzowano pod względem jakościowym i ilościowym. Klej stanowiła mieszanina żywicy klejowej będącej żywicą mocznikowo-formaldehydową, emulsji mocznikowej, utwardzacza, i wody. Żywica mocznikowo-formaldehydowa miała lepkość 2000 mPa-s i pH wynoszące 7. Emulsję mocznikową, której zadaniem było ograniczenie wydzielania się wolnego formaldehydu w czasie procesu formowania, stanowiła mieszanina amoniaku, utropiny i mocznika, w której procentowy udział składników wynosił odpowiednio: 40%, 30%, 30%. Funkcję utwardzacza pełnił chlorek amonowy z dodatkiem wody amoniakalnej, którego zadaniem było zmniejszenie pH do wartości 5,5. W skład kleju wchodziła również woda pełniąca rolę modyfikatora lepkości.In the third embodiment, a particleboard was produced having two identical outer layers 1, 1', between which there is a third layer, i.e. an inner layer 2. The outer layers included fir needles in the amount of 15.150% by weight, wood chips in the amount of 15.150% by weight, adhesive resin in the amount of 1.265% by weight, urea emulsion in the amount of 0.155% by weight, hardener in the amount of 0.015% by weight, and water in the amount of 1.265% by weight, based on the weight of the entire composition. The inner layer 2 contained wood chips in an amount of 61.600 wt.%, adhesive resin in an amount of 2.535 wt.%, urea emulsion in an amount of 0.300 wt.%, hardener in an amount of 0.030 wt.%, and water in an amount of 2.535 wt.%, based on the weight of the total composition. In the third embodiment, the wood chips in both outer layers 1, 1' had an average thickness of 0.25 mm and an average length of 3.5 mm, while the wood chips in the inner layer 2 had an average thickness of 0.50 mm and an average length of 40 mm. In this embodiment, the weight ratio of fir needles to wood chips in both outer layers 1, 1' was independently 50%:50%. To prepare the particleboard according to this embodiment, fir needles and wood chips with a moisture content of 8% were used. In this embodiment, the fir needles constituted a feedstock of which 50% were needles with a maximum dimension of up to 1 mm, 30% were needles with a maximum dimension of up to 2 mm, and 20% were needles with a maximum dimension of up to 15 mm. In this embodiment, to form the particleboard and glue the fir needles and wood chips in outer layers 1, 1' and inner layer 2, an adhesive was prepared, consisting of the ingredients described above, which were qualitatively and quantitatively characterized. The adhesive was a mixture of an adhesive resin (urea-formaldehyde resin), urea emulsion, hardener, and water. The urea-formaldehyde resin had a viscosity of 2000 mPa-s and a pH of 7. The urea emulsion, designed to reduce the release of free formaldehyde during the molding process, was a mixture of ammonia, utropine, and urea, with the percentages of each component being 40%, 30%, and 30%, respectively. Ammonium chloride with the addition of ammonia water served as the hardener, reducing the pH to 5.5. The adhesive also contained water as a viscosity modifier.

Po zmieszaniu składników, zgodnie ze składem ilościowym i jakościowym odpowiadającym każdej z warstw zewnętrznych 1, 1’ i warstwie wewnętrznej 2,przeprowadzony został proces formowania. Proces formowania odbywał się metodą prasowania na gorąco przy maksymalnym nacisku 3 N/mm², w temperaturze 180°C, przez 350 s. W wyniku procesu formowania, otrzymano płytę wiórową o grubości 16 mm, gęstości 685 kg/m³ i wytrzymałości na zginanie wynoszącej 11,10 N/mm². Płyta wiórowa otrzymana zgodnie z tym przykładem wykonania pozwala na zmniejszenie zużycia materiału bazowego, tj. wiórów, poprzez zastąpienie części wiórów drzewnych igłami jodłowymi. Dodatkowo, kolejną korzyścią jest atrakcyjny wygląd uzyskanej płyty odznaczający się tym, że na jasnej powierzchni widoczne są ciemne pasma igieł jodłowych, co daje interesujący efekt dekoracyjny. Niewątpliwą zaletą jest to, iż płyta wiórowa utworzona zgodnie z trzecim przykładem wykonania uwalnia przyjemny jodłowy zapach, który jest bardzo pozytywnie postrzegany.After mixing the components, according to the quantitative and qualitative composition corresponding to each of the outer layers 1, 1' and inner layer 2, the forming process was carried out. The forming process was carried out by hot pressing at a maximum pressure of 3 N/ ^mm² , at a temperature of 180°C, for 350 s. As a result of the forming process, a particleboard was obtained with a thickness of 16 mm, a density of 685 kg/ ^m³ , and a bending strength of 11.10 N/ ^mm² . The particleboard obtained according to this embodiment allows for a reduction in the consumption of the base material, i.e., chips, by replacing some of the wood chips with fir needles. Another advantage is the attractive appearance of the resulting board, characterized by the fact that dark streaks of fir needles are visible on the light surface, creating an interesting decorative effect. An undoubted advantage is that the chipboard created according to the third embodiment releases a pleasant fir scent, which is perceived very positively.

Claims

1. A particle board having two outer layers, between which there is a third, inner layer, characterized in that each of the outer layers (1, 1') consists of conifer needles in an amount of 3.000% to 15.150% by weight of the total composition, wood chips in an amount of 15.150% to 27.300% by weight of the total composition, adhesive resin in an amount of 1.265% by weight of the total composition, urea emulsion in an amount of 0.155% by weight of the total composition, hardener in an amount of 0.015% by weight of the total composition, and water in an amount of 1.265% by weight of the total composition, and the inner layer (2) consists of wood chips in an amount of 61.600% by weight. based on the weight of the total composition, adhesive resin in an amount of 2.535% by weight of the total composition, urea emulsion in an amount of 0.300% by weight of the total composition, hardener in an amount of 0.030% by weight of the total composition, and water in an amount of 2.535% by weight of the total composition.

2. A particle board according to claim 1, characterized in that the wood chips in both outer layers (1, 1') have an average thickness of 0.25 mm and an average length of 3.5 mm, and the wood chips in the inner layer (2) have an average thickness of 0.50 mm and an average length of 40 mm.

3. A particle board according to claim 1, characterized in that in both outer layers (1, 1') the weight ratio of conifer needles to wood chips is from 50%:50% to 10%:90%.

4. Chipboard according to claim 1, characterized in that the conifer needles in both outer layers (1, 1') constitute an input of which 50% are needles with a maximum dimension of up to 1 mm, from 25% to 30% are needles with dimensions in the range from 1 to 2 mm, and from 20% to 25% are needles with dimensions in the range from 2 to 15 mm.

5. Chipboard according to claim 1, characterized in that the conifer needles in both outer layers (1, 1') are selected from pine needles or spruce needles or fir needles.

6. Chipboard according to claim 1, characterized in that the conifer needles and wood chips have a moisture content in the range of 6% to 8%.