Sposób wedlug niniejszego wynalazku sluzy do wytwarzania przedmiotów z dre¬ wna uwarstwionego, skladajacego sie z naturalnego forniru. W sposobie niniej¬ szym do laczenia tych warstw stosuje sie wodny roztwór produktu czesciowej kon¬ densacji grupy zywic, przy czym laczenie to odbywa sie w taki sposób, ze wspomnia¬ ny produkt czesciowej kondensacji prze¬ mienia sie w nietopliwa zywice pod dzia¬ laniem ciepla i cisnienia.Próbowano juz co prawda stosowac ja¬ ko srodek do nasycania i laczenia forniru lub innych warstw drzewnych roztwór sztucznej zywicy, np. alkoholowy roztwór produktu kondensacji fenolów, jednakze otrzymywanie pokostu ze sztucznej zywi¬ cy do tego celu jest stosunkowo kosztowne, gdyz rozpuszczalnik jest zbyt drogi.Próbowano równiez do laczenia po¬ szczególnych warstw drewna stosowac po¬ srednie produkty kondensacji zywic fe¬ nolowych w postaci suchego proszku o znacznym rozdrobnieniu. Jednakze stoso¬ wanie posredniego produktu kondensacji w stanie stalym wymaga stezania i susze¬ nia, co zwieksza nastepnie koszt sztucznej zywicy, a tym samym koszt wytwarzania uwarstwionego drewna.Wynalazek niniejszy polega na spo¬ strzezeniu, ze tego rodzaju drewno uwar¬ stwione, skladajace sie z kilku warstw drewna naturalnego, mozna tanio wytwa¬ rzac, jezeli zamiast pokostu zywicowego lub zamiast suchego posredniego produktu kondensacji stosuje sie jako srodek laczacy wodny roztwór produktu czesciowej kon¬ densacji sztucznej zywicy. Wedlug sposo-bu niniejszego wodny roztwór materialu, otrzymanego przez czesciowa kondensacje sztucznej zywicy, naklada sie na jedna lub kilka powierzchni warstw, które sie laczy, a po wysuszeniu tej powloki warstwy laczy sie ze soba w znany sposób poddajac je ogrzewaniu i cisnieniu. Pro¬ duktem otrzymanym w ten sposób jest dykta stosunkowo twarda, zwarta i od¬ porna na dzialanie wódy, która nadaje sie zwlaszcza doskonale jako budulec, stoso¬ wany na zewnatrz i podlegajacy zmianom atmosferycznym.Do wytwarzania tej dykty stosuje sie znana obróbke, jednakze jako srodek la¬ czacy stosuje sie material, którego do¬ tychczas nie uzywano. Poszczególne fazy obróbki drewna polegaja na znanych wstepnych czynnosciach, a mianowicie na ogrzewaniu para pni, usuwaniu z nich ko¬ ry wycinaniu mniej wartosciowych miejsc i krajaniu na dlugie arkusze. Arkusze te kraje sie na kawalki pozadanej wielkosci i suszy az do zawartosci okolo 3% wilgo¬ ci. Kawalki te laczy sie warstwami lub tez stosuje jako warstwy zewnetrzne, pokry¬ wajace mniej wartosciowe drewno rdze¬ niowe.Wodny roztwór produktu, powstalego na poczatku kondensacji zywicy, naklada sie na jedna lub kilka powierzchni drewna rdzeniowego, wzglednie forniru. Po wysu¬ szeniu tej powloki, warstwy uklada sie je¬ dna na druga i laczy w ogrzewanych pra¬ sach, za pomoca cisnienia hydraulicz¬ nego.Roztwór wodny srodka wiazacego na¬ klada sie albo na obie laczone ze soba po¬ wierzchnie, albo tez tylko na jedna. Do¬ bre rezultaty otrzymuje sie przez naklada¬ nie srodka wiazacego tylko na powierzch¬ nie warstw zewnetrznych, zwróconych ku wewnatrz. Poniewaz na te warstwy ze¬ wnetrzne dziala cieplo, wiec produkt tej czesciowej kondensacji stapia sie, tworzac nietopliwy srodek wiazacy, przy czym to stopienie moze nastapic szybciej, gdy po¬ wloka srodka wiazacego jest nalozona tyl¬ ko na powierzchnie warstwy lub warstw zewnetrznych, a nie na, warstwy rdzenio¬ we. Zastosowanie ciepla i cisnienia za po¬ moca plyt prasy na zewnetrzne warstwy wytwarzanego przedmiotu umozliwia szyb¬ sze i skuteczniejsze przenikanie zywiczne¬ go srodka wiazacego dó rdzenia, niz w przypadku gdy srodek wiazacy jest nalo¬ zony na sam rdzen.Roztwór srodka wiazacego moze sie skladac z rozmaitych surowców, które po¬ zwalaja otrzymywac rozmaite sztuczne zy¬ wice, nie ulegajace ponownemu stapianiu.Jako przyklad sztucznych zywic, nadaja¬ cych sie do tego celu, nalezy wymienic zy¬ wice grupy fenolo-aldehydowej i moczni- kówó-aldehydowej. Mozna równiez stoso¬ wac mieszaniny mocznika z fenolem i alr dehydem lub tez produktem polimeryzacji aldehydu. Najlepsze wyniki otrzymuje sie jednak, stosujac mocznik, kwas krezolowy i formaldehyd. Taka mieszanina jest tan¬ sza od mieszaniny fenolu z formaldehydem lub mocznika z formaldehydem.Ponizej przytoczono przyklady wyko¬ nania wynalazku.Przyklad I.Mocznik Formaldehyd (40%-owy wodny roztwór) Kwas meta-krezolowy Arsenian sodu Woda Octan baru lub cynku 14 czesci wagowych 0,4 1,8 0,5 0,2 99 99 » — 2 —Mocznik miesza sie z formaldehydem tak dlugo, az powstanie roztwór. Roztwór ten odsacza sie w celu oddzielenia skladni¬ ków nierozpuszczonych. Do przesaczone¬ go roztworu dodaje sie energicznie mie¬ szajac roztwór arsenianu sodu w najmniej¬ szej ilosci wody, dostatecznej do rozpusz¬ czenia. Nastepnie dodaje sie kwas meta- krezolowy, po czym cala mase przenosi sie do kotla, przystosowanego do gotowania pod cisnieniem. Ogrzewanie odbywa sie posrednio za pomoca pary, przy czym sto¬ suje sie niewielkie cisnienie, powstajace samorzutnie w kotle; ogrzewanie prowa¬ dzi sie az do chwili osiagniecia temperatu¬ ry 99°C lub nieco nizszej od temperatury wrzenia wody. Strat wody unika sie dzie¬ ki temu, ze ogrzewanie przeprowadza sie w zamknietym naczyniu.Kociol ogrzewa sie do temperatury nie¬ co nizszej od temperatury wrzenia wody w ciagu 5 do 30 minut, przy czym ogrze¬ wanie przerywa sie i dodaje octanu baru lub cynku, rozpuszczonego w 0,5 czesciach wagowych wody. Roztwór pozostawia sie w kotle w celu ochlodzenia, po czym otrzy¬ muje sie juz gotowy srodek wiazacy o cie¬ zarze wlasciwym 1,694 w 20° (okolo 20°Be). Wodny roztwór sztucznej zywicy rozciencza sie nastepnie woda az do uzys¬ kania gestosci okolo 10°Be (1,07). W tym stanie sluzy on do laczenia forni¬ rów.Przy podanym wyzej skladzie arse- nian sodu sluzy jako srodek kondensacyj¬ ny. Mozna stosowac równiez i inne srodki kondensacyjne o wlasciwosciach alkalicz¬ nych, jak np. sode zraca, wode amoniakal¬ na, wode wapienna lub tym podobne. Oc¬ tan baru i octan cynku sluza tylko do przy¬ spieszania reakcji miedzy mocznikiem i formaldehydem;. Przy hydrolizie sole te posiadaja odczyn alkaliczny, jednakze dzialanie ich nie jest zwiazane z ich alka¬ licznymi wlasciwosciami; nalezy je uwa¬ zac za obojetne srodki kondensacyjne. Za¬ miast soli baru i cynku mozna równiez sto¬ sowac i inne zwiazki, np. octan sodu, oc¬ tan manganu, octan magnezu i tym po¬ dobne.Mocznik, stosowany do powyzszego ce¬ lu, moze byc uzyty albo w postaci nieco o- czyszczonej, majacej zastosowanie w prze¬ mysle, albo tez jako zwykly mocznik nawo¬ zowy o zawartosci 99%. Zamiast kwasu meta-krezolowego mozna stosowac suro¬ wy kwas krezolowy o zawartosci powyzej 95%. Zamiast kwasu krezolowego mozna równiez stosowac i inne fenole, np. kwas karbolowy, jednak ze wzgledów gospodar¬ czych korzystniej jest stosowac surowy kwas krezolowy, znajdujacy sie w handlu.Do niniejszego sposobu nadaje sie równiez surowy kwas karbolowy (fe¬ nol).Kwas krezolowy nie tylko wiaze caly nadmiar formaldehydu, który nie przerea- gowal z mocznikiem, lecz równiez nadaje gotowemu wytworowi gietkosc i podatnosc lub elastycznosc. Zamiast calkowitej ilo¬ sci mocznika mozna uzyc kwas meta-kre- zolowy, jednakze próby wykazaly, ze mie¬ szanina, skladajaca sie z mocznika i naj¬ wyzej 3% kwasu krezolowego (w stosun¬ ku do wagi mocznika), nadaje wytworom lepszy wyglad, niz sam kwas krezolowy.Powierzchnia jest bardziej blyszczaca i twardsza niz w przypadku uzycia samego kwasu krezolowego.Zamiast formaldehydu mozna stoso¬ wac inne metylenowe srodki kondensacyj¬ ne, jak np. szesciometylenoczteroamine lub produkty polimeryzacji formaldehy¬ du, jednakze najlepsze wyniki uzyskano stosujac 40%-owy wodny roztwór formal¬ dehydu. — 3 —Przyklad 1L Mocznik Kwas krezolowy Formaldehyd (40%-owy wodny roztwór) Soda zraca 100 czesci wagowych 100, „ 400 „ 6 ,, „ Wodorotlenek sodu, to znaczy sode zra¬ ca, przeprowadza sie w roztwór wodny o ciezarze wlasciwym okolo 1,35 (38°Be), po czym mieszajac dodaje sie do tego roz¬ tworu kwasu krezolowego. Czesc sody zra¬ cej wiaze sie z kwasem krezolowym two¬ rzac krezolan sodowy. Ten zwiazek jest rozpuszczalny w wodzie* Dzieki temu zwieksza sie rozpuszczalnosc mieszaniny w wodzie. Mieszanine kwasu krezolowego, krezolanu sodu, sody zracej oraz wody do- Kwas krezolowy Formaldehyd (40%-owy wodny roztwór) Soda zraca Wodorotlenek amonu (28%-owy wodny roztwór) Trójetanolamina Woda 200 200 10 10 0,5 385 daje sie nastepnie do przesaczonego roz¬ tworu mocznika i formaldehydu. Mase w kotle cisnieniowym ogrzewa sie do tempe¬ ratury nieco nizszej od temperatury wrze¬ nia wody, jak to opisano w przykladzie L Do mieszaniny mozna dodawac, lub tez nie dodawac, srodki kondensacyjne, poda¬ ne w przykladzie I.Przyklad III.Mieszanina nie zawierajaca mocznika, posiada sklad nastepujacy: 200 czesci wagowyeh 10 czesci wagowych sody zracej roz¬ puszcza sie w wodzie, przy czym otrzymu¬ je sie roztwór o ciezarze wlasciwym okolo 1,35 (38°Be), po czym roztwór ten dodaje sie do kwasu krezolowego. Nastepnie do¬ daje sie formaldehyd i trójetanolamine.Mieszanine poddaje sie mieszaniu, ogrze¬ wa do 70 — 90*C i pozostawia w tej tem¬ peraturze okolo 15 mintrt. Nastepnie chlo¬ dzi sie stopniowo do 60° i mieszajac do¬ daje wolno wode w zadanej ilosci. Roz¬ twór mozna rozcienczac az do ciezaru wla¬ sciwego, lezacego pomiedzy 1,01 i 1,07 (2 i 10°Be), przy czym nie nastepuje wy¬ tracanie -sie skladników, tworzacych zy¬ wice.Soda zraca zwieksza rozpuszczalnosc produktu kondensacji, otrzymanego przez reakcje formaldehydu z kwasem krezolo¬ wym lub krezolanem sodu. Jako trójeta- nolamine mozna stosowac znajdujaca sie w handlu mieszanine trój-, dwu- i jedno- wartosciowych etanolamin. Cialo to dziala jako srodek emulgujacy, zapobiegajacy wypadaniu produktu czesciowej kondensa¬ cji. Nalezy zaznaczyc, ze podczas ogrze¬ wania nie nastepuje stezenie cieklej masy.Przebieg reakcji nie przekracza punktu, w którym produkt czesciowej kondensacji bylby jeszcze rozpuszczalny w wodzie lub tworzylby trwala emulsje w wodzie.Przyklad IV.Do skladników, podanych w przykla¬ dzie III, dodaje sie jeszcze 0,5 czesci wa¬ gowych kwasu olejowego w celu zwieksze¬ nia zemulgowania. Zamiast ogrzewania masy do 70 — *90<*C mozna wykorzystac cieplo reakcji poszczególnych skladników, aby mase ogrzac do 70° i utrzymac w tej temperaturze w ciagu okolo 30 minut. Ma- — 4 —sa staje sie wówczas stosunkowo gesta i ciagliwa, jednak daje sie rozcienczyc wo¬ da, jak to opisano w przykladzie III. Do¬ dawana woda winna miec temperature 70°C, przy czym mase te nalezy stale mie¬ szac. Masa jest poczatkowo metna, stop¬ niowo jednak staje sie klarowniejsza. Cia- gliwosc cieczy mozna równiez usunac przez dodatek alkoholu etylowego lub spi¬ rytusu drzewnego w ilosci od 50 do 100 czesci wagowych, co równiez zwieksza zdolnosc przenikania wodnej mieszaniny.Przyklad V.Kwas krezolowy Formaldehyd (40%-owy wodny roztwór) Soda zraca Trójetanolamina Kwas olejowy Woda 200,0 czesci wagowych 216,0 „ 32,0 „ 0,5 „ „ ",o „ „ 500,0 „ 20 czesci wagowych sody zracej roz¬ puszcza sie w wodzie, przy czym otrzymu¬ je sie roztwór o ciezarze wlasciwym oko¬ lo 1,35 (38°Be), który dodaje sie do kwa¬ su krezolowego. Nastepnie dodaje sie for¬ maldehyd, kwas olejowy i trójetanolamine, po czym mieszanine poddaje sie miesza¬ niu. Pod wplywem ciepla reakcji masa reakcyjna ogrzewa sie do temperatury od 70 do 96°C, przy czym w tej temperaturze nalezy utrzymywac mase w ciagu okolo 16 minut. Pozostale 12 czesci sody zracej rozpuszcza sie w 500 czesciach wody i do¬ daje do stale mieszanej mieszaniny; mie¬ szanie trwa az do calkowitego ochlodze¬ nia. Jezeli mieszanina ma ciezar wlasci¬ wy 1,07 (10°Be), to mozna ja jeszcze bar¬ dziej rozcienczyc dodajac wode bez obawy stracenia zywicy. Ciecz posiada bronzowo- zólte zabarwienie bursztynowe i w ciagu dluzszego czasu zachowuje plyn¬ nosc.Przyklad VI.Kwas krezolowy Siarczyn sodu Formaldehyd (40%-owy wodny roztwór) Trójetanolamioa Kwas olejowy Woda 200,0 czesci wagowych 50,0 „ 216,0 „ 0,5 „ 0,2 „ 500,0 „ 50 czesci wagowych siarczynu sodu rozpuszcza sie stale mieszajac w kwasie krezolowym. Do tej mieszaniny dodaje sie stale mieszajac formaldehyd. Pod wply¬ wem ciepla reakcji temperatura wzrasta do okolo 75°C; w tej temperaturze utrzy¬ muje sie mase reakcyjna w ciagu 45 do €0 minut. Do 500 czesci wody dodaje sie trójetanolamine i kwas olejowy, przy czym otrzymana mieszanine dodaje sie do po¬ zostalej masy reakcyjnej i miesza dopóty, az ta ostatnia ochlodzi sie.Do pokrywania tymi roztworami for¬ nirów mozna stosowac dowolne znane u- rzadzenia powlekajace albo tez stosowac natryskiwanie. Jezeli mieszanina zawiera mocznik, wówczas posiada ciezar wlasci¬ wy okolo 1,16 <20°Be), zas w przypadku, — 5 —Przyklad IL Mocznik Kwas krezolowy Formaldehyd (40%-owy wodny roztwór) Soda zraca 100 czesci wagowych 100 „ 400 „ 6 * 99 Wodorotlenek sodu, to znaczy sode zra¬ ca, przeprowadza sie w roztwór wodny o ciezarze wlasciwym okolo 1,35 (38°Be), po czym mieszajac dodaje sie do tego roz¬ tworu kwasu krezolowego. Czesc sody zra¬ cej wiaze sie z kwasem krezolowym two¬ rzac krezolan sodowy. Ten zwiazek jest rozpuszczalny w wodzie. Dzieki temu zwieksza sie rozpuszczalnosc mieszaniny w wodzie. Mieszanine kwasu krezolowego, krezolanu sodu, sody zracej oraz wody do- Kwas krezolowy Formaldehyd (40%-owy wodny roztwór) Soda zraca Wodorotlenek amonu (28%-owy wodny roztwór) Trójetanolamina Woda 200 200 10 10 0,5 385 daje sie nastepnie do przesaczonego roz¬ tworu mocznika i formaldehydu. Mase w kotle cisnieniowym ogrzewa sie do tempe¬ ratury nieco nizszej od temperatury wrze¬ nia wody, jak to opisano w przykladzie L Do mieszaniny mozna dodawac, lub tez nie dodawac, srodki kondensacyjne, poda¬ ne w przykladzie I.Przyklad III.Mieszanina nie zawierajaca mocznika, posiada sklad nastepujacy: 200 czesci wagowych 10 czesci wagowych sody zracej roz¬ puszcza sie w wodzie, przy czym otrzymu¬ je sie roztwór o ciezarze wlasciwym okolo 1,35 (38°Be), po czym roztwór ten dodaje sie do kwasu krezolowego. Nastepnie do¬ daje sie formaldehyd i trójetanolamine.Mieszanine poddaje sie mieszaniu, ogrze¬ wa do 70 — 90*C i pozostawia w tej tem¬ peraturze okolo 15 minut. Nastepnie chlo¬ dzi sie stopniowo do 60° i mieszajac do¬ daje wolno wode w zadanej ilo§ci. Roz¬ twór mozna rozcienczac az do ciezaru wla¬ sciwego, lezacego pomiedzy 1,01 i 1,07 %2 i 10®Bc), przy czym nie nastepuje wy¬ tracanie -sie skladników, tworzacych zy¬ wice.Stwla zraca zwieksza rozpuszczalnosc produktu kondensacji, otrzymanego przez reakcje formaldehydu z kwasem krezolo¬ wym lub krezolanem sodu. Jako trójeta¬ nolamme mozna stosowac znajdujaca sie w handlu mieszanine trój-, dwu- i jedno- wartosciowych etanolamin. Cialo to dziala jako srodek emulgujacy, zapobiegajacy wypadaniu produktu czesciowej kondensa¬ cji. Nalezy zaznaczyc, ze podczas ogrze¬ wania nie nastepuje stezenie cieklej masy.Przebieg reakcji nie przekracza punktu, w którym produkt czesciowej kondensacji bylby jeszcze rozpuszczalny w wodzie lub tworzylby trwala emulsje w wodzie.Przyklad IV.Do skladników, podanych w przykla¬ dzie III, dodaje sie jeszcze 0,5 czesci wa¬ gowych kwasu olejowego w celu zwieksze¬ nia zenrulgowania. 'Zamiast ogrzewania masy do 70 — UO^C mozna wykorzystac cieplo reakcji poszczególnych skladników, aby mase ogrzac do 70° i utrzymac w tej temperaturze w ciagu okolo 30 minut. Ma- — 4 —da srodeft wiazacy posiada zwykle te sa¬ ma wytrzymalosc, co i drewno.. Ponizsze zestawienie podaje zuzycie srodka wiazacego, jak równiez jego wy¬ trzymalosc, sprawdzona w maszynach do badania wytrzymalosci.- Srodek wiazacy Mocznik — kwas krezolowy Eozpuszczalny w wodzie kwas krezolowy Ilosc nalo¬ zona na 100 m2 3,4 kg 3,1 kg Próba scinania na sucho 23 kg/cm2 19 kg/cm2 Lamliwosc drzewa w % 83°/0 88°/0 Próba scinania na mokro po 72 godz. zanurz. 16 kg/cm2 17 kg/cm2 Lamliwosc drzewa w % 19°/a 61°/o Kazdy wynik tego zestawienia uzyska¬ no jako wartosc przecietna po dokonaniu okolo 20 doswiadczen.Poniewaz sztuczne zywice, skladajace sie z mocznika i kwasu krezolowego lub z samego kwasu krezolowego, sa zasadni¬ czo bezbarwne, wiec te powloki nie powo¬ duja zabarwienia forniru i gotowych wy¬ tworów z drzewa. Polaczenie dwóch warstw forniru jest prawie niewidoczne.Usuniecie widocznosci polaczenia tych warstw juz samo stanowi znaczna zalete w porównaniu ze znanymi srodkami wia¬ zacymi, takimi jak klej ze straczków soi, lub podobnymi. PL