SE425093B - Forfarande for framstellning av ett lim av ureaformaldehydharts, sulfitlut och vatten - Google Patents

Description

flwr vsoaosz-7 g ~ Willeger m.fl., U.S.A. Patcntct 3.994.850 beskriver tillverkningtn av spånskivor, vid vilken ett lim framsiällt genom att låta karbamid, sodasvartlut och formaldehyd reagera med varandra, kommer till an- vändning. o Ingen av de ovan angivna förfaringssätten har emellertid med någon större framgång löst problemet med att få en större mängd sul- fitlut-att ingå som beståndsdel i lim för spånskivor. Det har blivit ett axiom i industrin, att användningen av stora kvantiteter av dessa material vid tillverkningen av sådant lim måste undvikas på grund av att hartskomponenterna i límämnena inte kan reagera med varandra och att spånskivor tillverkade med sådant lim får egenskaper, som ej är godtagbara. I Denna uppfattning är baserad på resultaten från omfattande experimentella erfarenheter, och den_är fullt berättigad genom den komplicerade molekylära sammansättningen av de två med varandra rea- gerande materialen, d;v.s. sulfitluten och ureahartset, liksom genom de olikartade kemiska reaktioner, som potentiellt kan äga rum vid hartsets framställning, vid blandningen av hartset med sulfitluten och vid den efterföljande varmpressningsoperationen.

Så kan t.ex. sulfítluten inte reagera med och är olöslig i vissa ureahartser.

Under vissa förhållanden kan urea och formaldehyd kombineras med varandra för att bilda kondensatíonsprodukter innehållande en hög andel av mono-,di- och polymetylolureaprodukter, d.v.s. produkter rika på metylol. Under andra förhållanden kan urea och formaldehyd kombi- neras med varandra för att bilda metylenríka produkter med en hög halt av metylenurea. De metylolrika produkterna kan reagera med sulfitlut, medan de metylenrika produkterna icke kan detta. Om man följaktligen med framgång vill kombinera ureaharts med sulfitlut, så måste det vara den metylolrika typen.

För det andra, om ureahartset blandas med avsevärda kvantite- ter av obehandlad ammoniakaliserad sulfitlut, som innehåller ammonium i form av ammoníumlígninsulfonat, »så avlägsnar ammonium snabbt even- tuell fri och löst bunden formaldehyd, som kan förefinnas i eller vara tillsatt karbamidhartset, varvid den ombildas till den förhållandevis inaktiva produkten hexametylentetramin. Denna reaktion frigör över- skott av ligninsulfonsyror, som sänker pH~värdet på limblandníngen, överkatalyserar limmet och som resultat ger en överdrivet snabb härd- níng och för tidig gelbildning. Omvänt, när hartset blandas med kal- cium-,magnesium~ eller natriumalkaliserad sulfitlut, är ingen ammonium alls närvarande, den ovannämnda írigöringen av lignínsulfonsyror äger ___..._.__...._.__.s.......-.... s 7808082-7 inte rum och limmet blir underkatalyserat.

Följaktligen är det viktigt, att ammoníumhalten i límmct noggrant kontrolleras.

För det tredje kan variationer av pH-värdet både av limpro- dukten och dess komponenter avsevärt inverka på limmots styrka och egenskaper. Ett alltför högt pH-värde gör att limmet härdas alltför långsamt. Ett alltför lågt pH-värde gör att det härdas för fort. Och dessutom kan syraöverskott vid varmpressningen bryta ned cellulosa- innehållet i träet, på vilket det anbringas. Av dessa orsaker är det nödvändigt att omsorgsfullt kontrollera pH-värdet av både sulfit- luten och ureahartskomponenterna i den önskade limprodukten.

Föreliggande uppfinning har som huvudsakligt ändamål att åstad- komma ett förfarande för framställníng av en limprodukt, som är lämp- lig vid fabrikation av träprodukter, vilken limprodukt inbegriper en stor andel av sulfitlut från sulfitbehandling av trämassa, som är lätt och enkel att tillverka, som utan vidare kan användas vid tillverk- ning av ex.spånskivor under anvöndning av konventionell utrustning och metoder och som resulterar i produktion av limmade träprodukter med kommersiellt godtagbara egenskaper, vilka motsvarar handelsnormerna för sådana produkter, och är fullt ut konkurrenskraftiga med besläkta- de produkter, som framställts under användning av konventíonella, dy- rare límprodukter.

Ytterligare ett viktigt ändamål vid uppfinningen är att åstad- komma ett förfarande respektive límprodukt, möjliggörande användning av en stor beståndsdel av en mycket billig avfallsprodukt, sulfitlut, varvid det klassiska problemet att bli av med pappersmassefabrikernas sulfitavfallslut delvis löses samtidigt som man uppnår ekonomiska für- delar vid tillverkningen av lim för spånskívor och liknande produkter, vilket för exempelvis en spånskivefabrik av genomsnittsstorlek kan be- tyda en inbesparing i storleksordningen 2 milj. kronor per år.

Uppfinningens ändamål uppnås genom att genomföra förfarandet enligt de kännetecken, som anges i patentkraven 1-6.

I samband med uppfinningen har upptäckts att problemen, som är förknippade med åstadkommandet av en förening mellan ureahartser och 7808082-7 kr sulfitlut vid tillverkningen av en användbar limprodukt, kan överkom- mas och nämnda ändamål uppnås genom att frambringa en limprodukt, som i stort sett består av SU till 90 viktsdelar ureahurts i fast form och från 10 till S0 viktsdelar av sulfítavfallslut från sulfit- behandlingen av trämassa baserat på sulfitlutens torrsubstansvärde.

Limprodukten innehåller också en nyckelkomponent av från 0.2 till 4.0 viktsprocent ammoniumjoner(uttryckt som NH3) beräknat på sulfitlutens torrsubstansbas. Ammoniumjonen kan tillföras genom att man använder sig av en ammoníakaliserad sulfitlut med en noggrant reglerad halt av ammoniumjoner. För det fall man skulle önska använda en annan sulfit- lut, såsom t.ex. en kalcium-, magnesium- eller natriumalkaliserad sulfitlut, kan man tillföra ammoniumjonen genom tillsats av ett vatten- lösligt ammoniumsalt av en stark syra i lämplig kvantitet.

Ammoniumsaltet har den effekten, att det innebär tillförsel av ammonium, som förenar sig med fri formaldehyd, vilken är närvarande i blandningen, varvid den neutrala produkten hexametylentetramin bildas, som frigör en stark syra och kvarlämnar en blandning avökmlmaxkonuol- lerad surhet, som befordrar den önskade kondensationen eller polymerí- seringen av limprodukten vid dess användning, såsom nämnts här ovan.

I 7 Ureakomponenten i limprodukten karakteriseras av ett molbråks- förhållande mellan formaldehyd och urea på från 1,0 till 1,8, och ett metylolínnehâll motsvarande ett Wítte-tal på från 1,0 till 1,8. Hart- sets egenskaper är alltså sådana, att man försäkrar sig om att det kan reagera med och uppnå en önskad grad av löslighet i sulfitluter i just så stor utsträckning, som behövs för att åstadkomma en lämplig limprodukt.

Limprodukten tillverkas genom en enkel sammanblandning av sulfitluten med urea i närvaro av ammoniumjoner under temperaturför- hållanden, med ett pH och en viskositet, som resulterar i framställ- ning av en blandning, i vilken sulfitlutens ligninsulfonsyrekomponent och urea kondenserar med varandra i avsevärd grad i ett utdraget för- lopp. Förfarandet och produkten skall sålunda anses skilja sig från hittillsvarande metoder och enligt dessa framställda produkter, där en dylik förlöpande kondensation äger rum snabbt eller avsiktligt acce- -lereras. Den skall också anses skilja sig från hittillsvarande fram- ställningssätt, i vilka sulfitluten får reagera med urea och formalde- hyd i ett förlopp med endast dessa tre komponenter.

När den enligt uppfinningen framställda produkten användes vid tillverkningen av limmade produkter som spånskivor sättes limmet helt enkelt till trämaterialet i vanliga mängder och proportioner, och '_71 7808082-7 en varmpressning äger rum, varvid konventionell apparatur användes för att forma den slutliga limmade och komprimerade träprodukten.

Vid förfarandet enligt uppfinningen genomfördes dot- samma, sä att den här beskrivna limprodukten framställd enligt förfarandet består, uttryckt i viktsdelar på torrsubstansbnsis, av en icke kondenserad blandning av följande: Urea 50 - 90 Sulfitavfallslut från sulfit- behandlad trämassa 10 - 50 Limprodukten innehåller också från 0,2 till 4,0 víktspro- cent ammoniumjoner (uttryckt som NH3) per torrsubstansvíkt av sul- fitluten.

Som också nämnts här ovan, karakteriseras ureahartset av nog- grant kontrollerade egenskaper, speciellt av dess molbråksförhållande mellan formaldehyd och karbamid på från 1,0 till 1,8, dess pH-värde av från 6 till 8 och dess metylolhalt motsvarande ett Witte-tal av från 1,0 till 1,8. Dessutom skall halten av torrsubstans vara från 50 till 72 %, föredragsvis från 55 till 65 víktsprocent, och visko- siteten skall vara från 50 till 250 centinois vid en halt av 65 % torrsubstans harts och en temperatur av 25°C.

Beträffande molbråksförfiållandet, så torde det bemärkas, att om molbråksförhållandet är under l, så är karbamidhartspolymeren icke tillräckligt verksam för att utveckla de önskade adhesionsegenskaper- na i slutprodukten. Vid ett molbråksförhållande över 1,8 är alltför stort överskott av formaldehyd närvarande. Detta leder till bildan- det av en limprodukt, som har en obehaglig lukt, och som frigör allt- för mycket giftiga gaser vid varmpressningen och sedermera vid pro- duktens användning.

Beträffande viskositetsgränsen på 50 till 250 centipois, så torde det bemärkas, att detta variationsområde befinner sig under vis- kositetsområdet för de ureahartser, som vanligen används vid till- verkningen av spånskivor, Om ureahartset i och för sig skulle använ- das vid den sedvanliga viskositeten, skulle resultatet bli otillfreds- ställande pâ grund av dess dåliga vidhäftníngsegenskaper. Tillsatsen av sulfitlut på sätt, som här framhållas, behövs för skapande av öns- kade vidhäftningsegenskaper.

Beträffande ureahartsets metylolhalt, så är det nödvändigt med en halt motsvarande ett Witte-tal av 1,0 till 1,8 för att få urea- hartset att reagera med sulfitluten'och för att en tillfredsställande adhesion och produktkvalitet skall uppnås. 7808082-7 i ° Teoretiskt sett skulle ett urcaformaldchydharts med så lågt metylol- innehåll, som representeras av Wittetalct 1,0 ej ha tillräckligt hög hydrofilitet för att reagera med sulfítluten. Emellertid kan man med fog anta, att det Wittetal, som uppmätes hos den första komponenten, innan någon reaktion med den andra komponenten påbörjats, ej är re- presentativ för metylolinnehållet när reaktionen påbörjats.

Det kan nämligen antas, att i omedelbar anslutning till att reaktio- nen mellan de båda komponenterna börjar öppnas med så stor snabbhet (bråkdelar av sekunder) nya, före reaktionen Wittetalet ej påverkan- de hydrofilgrupper, så att metyoloinnehållet är tillräckligt för den avsedda reaktionen. Därvid måste hartset innehålla eterföreninger, som kan brytas upp till OH-grupper. Detta kan märkas genom att eterrika hartsprodukter ger ett tillfredsställande resultat även vid det lägre värdet på Wittetalet, medan mindre eterrika hartser kan erfordra ett högre Wittetal i utgångstillståndet.

Wittetalet erhålles som resultat av en bestämning av metylol- grupperna i karbamidhartserna genom hartsernas reaktion med 2,6 dime- tyl-fenol~(2,6-xylenol). Det anger hartsets metylolverkan. Det be- stämmes på följande sätt.

Enlösning av 2,6-dimetylfenol (25,0 g) i 200 ml vatten innehål- lande 8,0 g natriumhydroxíd behandlas med 12,5 g av det ureaharts, som skall testas, genom att en ordentlig omblandning göres. Den uppkom- mande reaktionsblandningen får stå vid rumstemperatur i mörker under tre dagar. Koncentrerad saltsyra tillsättes tills reaktionsblandníng- ens pH-värde når 5,5 - 6,0. Reaktíonsblandningen tvättas i en l-li- ters flaska och ångdestilleras tills 700 - 750 ml destillat uppsamlats.

Kondensationsapparaten spolas med litet metylenkloríd och kon- densatet extraheras med 3 x 100 ml metylenklorid. De kombinerade me- tylenkloridextrakten filtreras genom ca 20 g vattenfritt natriumsul- fat och natriumsulfatet tvättas med 2 x 25 ml metylenklorid.

Metylenkloriden avdunstas under vakuum, tills avdunstnings- flaskans vikt håller sig oförändrad. Vikten av den återstående 2,6- dimetylfenolen bestämmes och fråndrages dess ursprungliga vikt. Skill- naden mellan värdena på dessa två vikter är den kvantitet av 2,6-di- metylfenol, som har reagerat med karbamidhartset och utgör ett mått på metylolhalten i hartset. Värdet därpå kallas här Wittetalet. Detta värde räknas ut genom följande ekvation: Vikten av återvunnen Xylenol = - _ - 12,5 x procent av torrsubstans av urea-formaldehydharts wf??e Éfleç ? 7808082-7 Detta värde har ett dirokt samband med motylolhaltvn-i hartset, sà- som framgår av följande uppställning av typiska försöksrcsultat, i vilka Wittetalen bestämdes för serier av urea-formaldehydhartsvr med varierande moflåksförhâllanden (moler formaldehyd per mol urea), som preparerats på sådant sätt, att metylolvcrkan blev maximal.

Molbråksförhållande av urcnharts_ Hittgtgl 0.9 0.76 1.2 1.17 1.3 1.30 1.4 1.38 1.5 1.47 1.6 1.57 100 % dimetylolurea 2.64 Beträffande sulfitlutkomponenten i limprodukten enligt uppfin- ningen anföres följande: Med beteckningen "sulfitavfallslut" menas den vätska, som er- hålles vid den konventionella behandlingen av massan med sur sulfit, i vilken det finns totalt omkring 5 till 7 viktsprocent svaveldioxid och 0,9 till 1,2 procent av svaveldioxid, som ingått förening.

Sulfitluten uppstår vid vilken som helst av dc konventionella behandlingsmetoderna av trämassa med sur sulfít. Den kan följaktligen bestå av någon av de vanligen producerade avfallslutarna, d.v.s. an- tingen ammoniakaliserad, kalcium-, magnesium- eller natriumalkaliserad avfallslut.

Ett speciellt undantag utgör emellertid avfallslutarna erhåll- na vid behandling av trämassa med "Magnafite", "Sodafite" och medelst halv-kemiska ("NSSC") förfaranden med neutral sulfit. Dessa tre av- fallslutar är otjänliga för uppfinningens ändamål och uteslutas full- ständigt från beskrivningen av densamma, eftersom de alla i sina kon- centrat innehåller avsevärda kvantiteter av sulfitjonrester. Så som kommer att förklaras närmare i detalj här nedan, skulle det resulte- ra i en ofördelaktig ändring av pH-värdet, om dessa lutar skulle an- vändas vid framställning av de limprodukter, som här beskrivas.

Sulfitlutarna kan användas i stort sett i den form, i vilken de erhållas från brukets koncentrationsprocess utan att först avsockras.

I den form sulfitlutarna erhålles, har de i allmänhet ett torr- substansínnehåll av från 40 till SS viktsprocent, vanligen 50 % 1 2 t, en viskositet av exempelvis från 500_till4000 centipois vid 25°C och 50 procents koncentration, och ett pH av från 3,5 till 4,5.

Om torrsubstanshaltcn är mindre än omkring 40 viktsprocent in- 7808982-7 8 nebâller snlfitluton för mycket vatten för att vara riktigt lämplig vid tillverkningen av limprodukterna. Om sulfitluten innehåller mer än 55 % torrsubstans, är den alltför segflytandc för att man skall kun- na bekvämt handskas med den i fabriken.

Sulfitlutens viskositet bör företrädesvis ligga inom ett an- vändbart viskositetsområde, i vilket sulfitluten kan pumpas vid rums- temperatur och med lätthet kan blandas med ureabartset. Högre vis- kositeter kan behärskas genom att man värmer upp avfallsluten. Detta medger användningen av sulfitlut med så höga viskositetsvärden som 15.000 centipois.

Nämnas bör att den föreslagna viskositeten för harts och sul- fitlut gör lämpliga hanteringsförhållanden för komponenterna och en gslutprodukt med önskade egenskaper. De senare är dock ej beroende av den enskilda viskositeten för komponenterna utan på det resulterande vatteninnehållet. Detta kan, som lätt inses, dock i och för sig sty- ras genom att en avvikelse av viskositeten från de rekommenderade värdena för den ena komponenten kan kompenseras genom en förändring av viskositeten för den andra komponenten, eller, vid för hög visko- sitet genom tillsättande av vatten till blandningen. u Sulfitlutens pH bör ligga inom området från 3 till 9.

Om sulfitlutens pH-värde är lägre än 3, härdas det lim, i vil- ket den utgör en beståndsdel, alltför snabbt och gelar för fort vid rumstemperatur för att man bekvämt skall kunna handskas med den. Om sulfitlutens pH är högre än 9, härdas den limprodukt, í vilken den ut- gör en beståndsdel, alltför sakta för att finna prakti§ Sulfitluten bör företrädesvis vara i stort sett fri från upp- löst svaveldioxid (sulfitjoner), eftersom närvaron av detta material som slutresultat ger en ökning av pH-värdet i limmet, så att det kom- mer på en nivå, vid vilken härdningen under varmpressníngen sker för sakta, vilket inverkar ofördelaktigt på produktionen och egenskaperna av träprodukter tillverkade med sådant lim. Sulfitlutarna blir, såvi- da de inte blivit neutraliserade, fria från svaveldioxid, enär detta material bortdríves i samband med sulfitlutens koncentration.

Som härovan diskuterats, utgör ammoniumjoner använda i en iproportion av 0,2 till 4,0 viktsprocent (uttryckt som NH31 av torr- substans av sulfitlut en nyckelkomponent i limprodukten enligt upp- finningen, och det är detta, som svarar för den framgångsrika.före- ningen av en stor proportion sulfítlut med ureaharts. Denna komponent i blandningen har den här ovan beskrivna funktionen att reagera med en del av formaldehyden för att bilda den relativt inaktiva produk- -o 7808082-7 ten hcxametylentetramin. Detta resulterar i en sänkning av pH-värdet i limb1andningen,så att det kommer ned på en nivå, där denna snabbt härdas under varmpressningen.

Om alltför mycket av ammoniumjoner är närvarande, reagerar den resulterande höga ammoniumhalten i limmet snabbt med fri eller lösligt förenad formaldehyd i karbamidhartsen, så att den stabila hexa- metylentetraminen bildas, och stora kvantiteter av stark syra frigöras.

Dessa överskottskvantiteter av syra sänker i sin tur blandningens pH- värde och katalyserar ureahartset, så att det undergâr en mycket snabb härdning.

Effekten av ett snabbhärdande bindemedel på kvaliteten hos spånskivorna eller träprodukten i fråga är den, att ytorna blir mjuka, och rent allmänt sjunker hållfasthetsegenskaperna genom en för tidig härdning. Vattenabsorption och svällníng pâverkas även ogynnsamt.

Bindemedlets flytbara tillstånd begränsas allvarligt i tid och därmed uppkommer en allvarlig risk för gelbildning i fabrikens rörledningar och apparatur.

Blandningens ammoniumjonkomponent ingår som det vattenlösliga ammoniumsaltet av en stark oorganisk eller organisk svra (joniserings- konstant (Ka) av 10-3 eller större). Exempel på sådana salter utgör: Ammoniumligninsulfonat Ammoniumklorid Ammoniumsulfat Monoammoniumfosfat Ammoniumoxalat Ammoniumbensolsulfonat Ammoniumacetat av monoklorättiksyra Det är uppenbart, att där den sura sulfitluten består av en ammoniakalisk sulfitlut, så ingår ammoniumsaltet i sulfitlutkomponen- ten i limprodukten i form av ammoniumligninsulfonat. I detta fall är det inte nödvändigt att tillsätta ytterligare därav eller av något an- nat ammoniumsalt.

Då sulfitlutens ammoníumjonhalt i själva verket vanligen över- stiger vad som är tillåtet i de här beskrivna limprodukterna, kan över- skott av ammoniumjoner avlägsnas medelst behandling med en i förväg be- räknad kvantitet kaustik soda eller nágmiannan stark bas, som driver ut ammoniak och endast kvarlämnar den önskade halten av ammoniumjoner i form av en rest. Avlägsnandet av överskott av ammoniak med en bas bör göras efter det att svaveldioxiden (pd den sura sidan) blivit avlägsnad på sätt som beskrivits här ovan. 7808Û82'7 g 10 Om kalcium-, nmgflcâümv eller natriumalkaliscradc sulfitlutar användes, så tillsättes en tillrširklig många! av ett :nnmoniunxsnlt för att det skall resultera i bildandet av en limprodukt innehållande um- moniumjoner i den angivna proportionen.

Vid komponerandet av sammansättnnmen av limprodukter enligt uppfinningen med hjälp av ovannämnda primärkomponenter, anges att dos- sa komponenter i förutbestämda kvantiteter helt enkelt blandas i en lämplig blandningsmaskin av konventionell typ, tills en enhetlig bland- ning erhållits. Blandningen utföres vid eller nära rumstemperatur 100 till 30° C) för att förhindra en kondensation av sulfitlutens komponen- ter med ureahartset. Limprodukten enligt uppfinningen är i stort sett okondenserad. Kondensationen av limmct äger rum under varmpressningen i samband med härdningen.

I betraktande av vad som tidigare angivits kommer förfarandet enligt uppfinningen att karakteriseras av att som komponenter väljes: 1) ureaformaldehydharts med följande egenskaper: förhållande formaldehyd/urea 1,0 - 1,8 pH ' 6 - 8 viskositet företrädesvis i området 50 - 250 centipoise (vid 65 % torrsubstanshalt och 25°C) wittecai 1,0 - 1,8 varvid Wittetalet utgör ett uttryck för metylolinnehållet hos hartsen. i ' 2)' sulfitlut med följande egenskaper: pH 3,5 - 4,5 500 - 4000 centipoisc (vid S0 % torrsubstanshalt _ och 2506) Med luten i huvudsak fri från lös svaveldioxid.

Luten kontrolleras till sin halt av ammoniumjoner, vilken skall vara 0,2 - 4,0 viktsprocent (uttryckt som NH3) räknat på sul- fitlutens torrsubstansvikt.

Vid för högt jonínnehåll vid användning av sulfitlut på ammo- niumbas sänkes joninnehållet till föreskrivet värde genom till- sättande av kaustik soda eller annan stark bas.för bortdriv- viskositet företrädesvis i området ning av ammoniak.

Vid för lågt värde exempelvis vid användning av kalcium-, mag- nesium- eller natriumbaserad sulfitlut justeras jonínnehållet 11 7808082-7 till föreskrivet värde genom tillsättandc av ett vattenlösligt ammoniumsalt av en stark mineral eller organisk syra såsom något av salterna ammoniumligninsulfonat, ammoniumklorid, am- moninmsulfat, monoammoniumfosfat, ammoniumoxalat, ammonium- bensolsulfonat eller ammoniumacetat av monoklorättíksyra; 3) vatten, som företrädesvis tillföres genom att komponenterna 1) och 2) tillföres med följande torrsubstanšhalter: ureaformaldehydhartsen 50 - 72 viktsprocent företrädesvis 55 - 65 viktsprocent 40 - 55 viktsprocent företrädesvis 48 - 52 viktsprocent sulfitluten eller tillsättande av ekvivalent mängd vatten på annat sätt.

Intim blandning i proportionerna ureaformaldehydharts sulfitlut 50 - 90 delar 100 - 50 delar räknat på komponenternas torrsubstansvikter genom omrörning varigenom erhålles en genom värme härdbar lim- produkt. Önskade mängder av önskade tillsatser kan ingå i limprodukt- blandningen. Sådana tillsatser kan inkludera t.ex. lämpliga eller kon- ventionella proportioner av vaxer, oljor, svampdödande ämnen, eldskydds~ medel, ytaktiva ämnen och färger, i vilket fall lignínsulfonatsalterna tjänar som díspergeringsmedel för vaxerna och oljorna.

Den färdiga limprodukten är stabil under en rimlig tidrymd och kan lagras och användas på konventionellt sätt.

Om den skall användas i samband med tillverkning av spänskivor, så sprutas den på flis, kutterspân, fibrer, hyvelspån och andra slag av träpartiklar, och de resulterande med lim beklädda partiklarna tor- kas sammanfiltade i en matta av önskade dimensioner, varvid man an» vänder en tillsats av lim i storleksordningen av 5 till 10 viktspro~ cent av trä på ugnstorkad basis. Mattorna kan pressas i konventionella pressar till önskad täthet under önskade tryckförhâllanden, t.ex. 250 1111 sno pund per kvaararfum vad 14n° ti11 16o°c under 2,5 :iii 10 ma~ nuter beroende på skivtjocklek.

Som framgår av följande exempel besitter de resulterande spån- skiveprodukterna egenskaper, som är kommersiellt godtagbara och fullt 7808082-7 13 konkurresnskraftiga med egenskaperna hos spfinskivcproduklvr, som till- verkats med konventionella lim av karbamidharts, Limprodukterna enligt uppfinningen har emellertid den betydande ekonomiska fördelen, att de innehåller en stor proportion av billig sulfitavfallslut, som resulte- rar i betydande kostnadsbesparingar vid fabriken, där de användes.

Motsvarande besparingar kan erhållas även vid andra limmade träpro- dukter såsom plywood och träfiberskivor.

Exempel Framställníngssättet och limprodukterna enligt uppfinningen förtydligas i följande exempel, i vilka de hartsbaserade límproduk- terna enligt uppfinningen identifieras som "Edler" och följande för- kortningar används: _ ' SSL sulfitavfallslut MOR brottbållfnsthct MOE elasticitetsmodul IB intern bindning Spånskiveprodukterna, i vilka Edler-limmen utgjorde en be- ståndsdel, testades enligt ASTM testmetoder med beteckningen ASTM D1037-72.

Exempel 1 Detta exempel illustrerar den fabriksmässiga användningen av limprodukterna enligt uppfinningen vid tillverkningen av spånskivor av industriell kvalitet och med en tjocklek av 10, 13 och 19 mm.

Fyra ureahartser tillhnndnhölls för användning i detta och följande exempel. De har egenskaper som angivits i tabell I.

Tabell I HARTS A, HARTS B HARTS C HARTS D '(Kontroll) (Kontroll Wíttetal (metylolfunktion) 1,58 1,67 1,02 1,02 Molbråksförhållande (moler e formaldehyd/moler urea) 1,60 1,50 1,35 1,15 Torrsubstans (viktsprocent) 57 58 65 65,5 viskositet vid zs°c (eps) 10 _ vu _soo 140 pa i 7,4 7,4 ----- 1,4 Utspädbarhet obegränsad obegränsad obegränsad obegränsad Hartserna A och B användes för sammansättningen av de här be- skrivna "Edler no. l" respektive "Edler no. 2" limmen. Hartserna C och D användes som kontrollhartser.

Den sulfitlut, som användes vid sammansättningen av Edler- 15 7808082-7 limmet i detta exempel härrörde från en koncentrerad kommersiell am- moniakaliserad sur sulfitlut (fri från S02), som innehöll ett över- skott av ammoniumjoner för uppnåendct av uppfinningens ändamål. Hal- ten av ammoniumjoner justerades att ligga inom av uppfinningen an- givna gränser genom att låta nämnda joner reagera med en uppmätt kvan- titet av natriumhydroxid (kaustik soda). Efter justeringen innehöll sulfitluten 1,0 viktsprocent ammoniumjoner (uttryckt som ammoniak) på torrsubstansbasis.

Andra karakteristika var som följer: viskositet vid zs°c (eps) 15 ooo pH _ 7,35 Torrsubstansinnehåll 52,0 (víktsprocent) Under fabríksmässiga förhållanden tillverkades spånskívelim av Edler-typ genom att vid omgivningens temperatur blanda ihop urea- harts och sulfitlut, varvid sistnämnda användes i en tillräckligt stor kvantitet för att 33 viktsprocent torrsubstanshalt av lösníngens beståndsdelar skulle erhållas i de färdiga limprodukterna. Dessa lim- produkter kallas här “Edler No. 1" och Edler No. 2".

Omrörningen pågick ända tills komponenterna var grundligt om- blandade och en massa av likformigt utseende erhållits. Under bland- ningen observerades icke någon ökning av temperaturen och ingen anty- dan om kondensation av de ingående materialen.

De på föregående sätt preparerade limmen sprutades på träflis för att blida blandningar för spånskivornas kärnmaterial och ytmate- rial. Dessa filtades därpå i torrt tillstånd till en matta, som varm- pressades för att bilda en förtätad spånskiveprodukt. Förhàllandena under formningen och pressningen var som följer: Sats: _ Blandníngar för kärna och yta, omkring 67 % furu och 33 % gran Objekt: Bahre-Bison luftskiktad skiva, 13 mm tjock Vaxínnehållz 1 % ' Liminnehåll: Ytan 8,3 %; kärnan 8,3 % Mattans fukthalt: Ytan 10 %, kärnan 8 % Förpresstid: 30 sekunder Presstid 2 minuter 52 sekunder Stopptid 45 sekunder Dekompressionsfas: 30 sekunder (utöver presstiden) Presstemperatur: l60°C 7808082-7 H Ett antal skivor tillverkades, varvid bägge typerna av lim an- vändes, och hartset C tjänstgjorde som kontroll. Skivorna underkasta- des de tidigare nämnda ASTM proven DJO37-72 för mätning av deras egen- skaper med resultat, som återgives i tabell II Tabell II Inre bind- ning kPa LDB Limbe- Harts- |Procent' Densitgtl lll kPa teckning typ SSL g/cm kPa Kontroll * 3 prov Harts C 0 0,75 17354 2620x10 medeltal Edler nr 1 3 prov Harts A 33 0,77 16858 2703xl0 medeltal , % Vatten' Svällníng i absorpt. tjocklek mm 993 23,0 0,84 _ 18,9 972 0,79 I Den föregående proceduren upprepades vid tillverkning av spån- skivor med respektive tjocklekar 10 och 19 mm.

Ureahartset, som i tabell I betecknas med C användes åter som kontroll.

Edler No. 2 lim preparerades genom att blanda sulfitlut med B- harts (Tabell I) i tillräcklig mängd för att lösningens fasta be- ståndsdelar skulle motsvara 33 viktsprocent av limproduktens torrsub- stansínnehåll. I likhet med den sulfitlut, som användes vid tillverk- ningen av de ovan beskrivna 13 mm spånskivorna, utgjordes sulfitluten, som användes vid tillverkningen av spånskivorna av 10 och 19 mm tjock- lek, som i detta sammanhang är aktuella, av en kommersiell koncentre- rad ammoniakaliserad sur sulfitlut fri från S02 och som från början in- nehöll ett överskott av ammoníumjoner, men som justerades genom reak- tion med natriumhydroxid i en i förväg beräknad mängd för att det slut- liga ammoniumjonvärdet skulle uppgå till 0,4 víktsprocent (uttryckt som ammoniak) av hela det motsvarande torrsubstansinnehållet i sulfítluten.

Andra karakterístíka av sulfitluten var som följer: Viskositet vid 25°(cps) l 200 pn 's,9s Torrsubstans (viktsprocent) 50,2 Både de hartslim, som utgjorde kontroll, och hartslimmen en- ligt uppfinningen sprutades på träpartiklar, som sedan i torrt till- stånd formades till en matta, som varmpressades under följande för- hållanden víd formníngen och pressníngen: *S vaososz-7 Sats: Blandningar för kärna och yta, omkring 67 % furu och 33 2 gran Objekt: Bahre-Bison luftskiktnd skiva, tjocklckar, som namns Vaxinnehåll: I % Liminnehållz Ytan 8 l, kärnan 8 2 Mattans fukthalt: Edler 10 %; kontroll 9,6 % Förpresstid: 30 sekunder pfßfistídï 19 mm, 45 minuter; 10 mm, 2! minuter Stopptid: 19 mm, 65 sekunder; 10 mm, 35 sekunder Dekompressionsfas: 19 mm, 40 sekunder; 10 mm, 20 sekunder (utöver presstiden) Presstemperaturz 19 mm, 16o°c; 10 mm, 1s4°C Flera testexemplar av de resulterande spånskivorna underkasta- des de konventionella ASTM proven med genomsnittliga testresultat som följer: Tabell III Limbe- Harts- Procent Densitet MOR MOE Inre bind- % Vatten Skivtjocklek_ teckning typ SSL g/cm3 kPa kPa ning kPa absorpt. Svällning i - tjocklek mm Kontroll ' - prov c o 0,76 19237 2s7sx1o3 sen 29,7 in/o,s4 medeltal Edler nr 2 prov B 33 0,79 18543 3034xl03 '800 24,6 10/0,79 medeltal Kontroll - 3 próv' C 0 0,76 20133 3l99xl0 972 22,9 _ 19/0,91 medeltal » Efller nr 2 3 prov B 33 0,75 17031 3082xl0 medeltal 738 18,9 19/0,76 Av det ovanstående framgår det klart, att limprodukterna en- ligt uppfinningen, som till l/3 av sin vikt innehåller sulfitlut, kan användas vid tillverkningen av spånskivor med kommersiellt godtagbara egenskaper, vilka utfaller fördelaktigt vid jämförelse med egenskaper-' na hos kontrollskivor tillverkade med rena ureahartslim. Detta in- dikerar, att de reologiska och härdningstekniska egenskaperna hos lim- men enligt uppfinningen är fullt förenliga med de normala fabrikations- processerna vid spånskivetillverkning och kan utnyttjas utan att man behöver vidtaga några ändringar i fabrikatíonsprocessen eller utan att fabrikens kapacitet minskas. vsososz-7 i ,,, Sulfitlutlimprodultcrna enligt uppfinningen utfaller i des- sa avseenden fördelaktigt jämfört med resultaten, som erhålles med rena urchartslim, som på basis av många års produktionscrfarcn- het omsorgsfullt avpassats efter de speciella fordringarna i spån- skivetekniken och annan trälimningsteknikl I själva verket, så har det visat sig, att spånskivor tillverkade med limmen enligt uppfin- ningen hade avsevärt bättre vattenfasthetsegenskaper än spånskivor tillverkade med kommersiella lim av samma klass. ' I motsats mot limmen enligt uppfinningen har andra limsam- mansättníngar på basis av sulfítlut vid företagna prov icke visat sig kunna komma upp på samma nivå. Dessa prov gav inte bara spånski- vor med sämre fysiska egenskaper, utan på grund av ofördelaktiga reologiska“egenskaper hos limmet förorsakades avbrott i fabrikatíonen, e då det visade sig omöjligt att få fram en matta, som det gick att forma och handskas med på ett tillfredsställande sätt. e Exempel 2 'Detta exempel anger närmare prepareringen av límprodukter enligt uppfinningen innehållande från 10 till 50 { sulfitlut och så- dana produkters egenskaper.

I samband med en studie i laboratorieskala framställdes en serie med limprodukter av ureaformaldehytharts och sulfitlut med tillämpande av förfaringssättet angivet i exempel l. Límmen innehöll respektive 10, 30 och 50 viktsprocent sulfitlut räknat på basis av denna torrsubstans. Limmen anbringades på träflis, som därefter la- des upp i mattor och varmpressades till spånskivor, vars egenskaper testades. Egenskaperna hos de experimentellt framställda spânskivor- na jämfördes sedan med kontrollspånskivor tillverkade på liknande sätt, men som inte innehöll någon sulfitlut.

DB k0mm6rSíel18 ureahartslim för spånskivor, som använ- des för kontrolländamål, uppvisade de egenskaper, som angives i Tabell I i Exempel l under rubrikerna "HARTS C" respektive "HARTS D".

Karbamidhartskomponenten i provlimmet i detta exempel hade de egenskaper, som är upptagna i listan i kolumnerna betecknade "HARTS A" och "HARTS B" i Tabe11,I Exempel 1. Sulfítlutkomponenten i provlimmet bestod av en i stort sett svaveldioxidfri koncentrerad natríumalkaliserad sulfitlut, till vilken tillräckligt med ammonium- sulfat blivit tillsatt för att få fram en sulfitlutprodukt innehål- lande 0,425 viktsprocent ammoniumjoner, uttryckt som ammoniak på vik- ten av sulfítlutens torrsubstans. ' . .. ,..,,_,_ 17 7808082-7 *Andra egenskaper hos sulfitluten var som följer: Vískositet cps (vid ZSOC) 830 Torrsubstanshalt (viktsprocent) 50 pH 6,8 Förhâllandena vid formning och pressning vid tillverkning- en av spånskivorna var som följer: Sats: Formning: Liminnehållz Douglas-granträflis Luftfiltad matta 7 S sammanlagd torrsubstans Mattans fukt- 9,5 1 innehåll Presstid: 4 minuter, 45 minuter, 5 minuter; 41 minuter i genomsnitt Presstemperatur: 163°C Skivtjocklek: 19 mm Skivans spec.vikt: 0,73 3 0,15 Vid testningen uppvisade spânskiveprodukterna följande egen- skaper: Kontroll-lim ___§d1er-lim _*_ Sulfítlut, torrsubstans 0 % 10 % 30 % S0 % Hartskomponent Harts A MOR 20837 21237 21719 l9996 IB 779 758 690 462 Harts D MOR 21650 22202 21099 16755 IB 779 814 772 379 Det torde bemärkas, att Edler~]imsammansättningarna inne- hållande upp till 50 % sulfitlut på torrsubstansbasis hade kommer- siellt godtagbara egenskaper för några ändamål. Det framgår också, att hartser med Wittetal i området 1,0 till 1,8 ger bra Edler-lim.

Exempel 3 Detta exempel anger den effekt, som visar sig i spânskivor- nas egenskaper, när det ingår mer än den stipulerade mängden av am- moniumjoner i límprodukterna enligt uppfinningen, d.v.s. mer än 4 viktsprocent ammoniumjoner (uttryckt som NH3) torrsubstansbasis på sulfitlutarnas torrsubstansbasis.

.Ureaharts, sulfitlut av kommersiell kvalitet med hög k808Û82d-7 halt av ammoniumjoner och l 18 viktsprocent vax omrördcs grundligt och blandades vid omgivningstemperatur, varvid tillräckligt av sul- filtluten användes för att åstadkomma ett innehåll av 33 % av sul- filtlutens torrsubstans i den resulterande limprodnkten räknat på torrsubstansvikten. Den ammoninkaliseradc sulfitluton innehöll 5,7 viktsprocent ammoniummjoner (uttryckt som ammoniak) av sulfitlutens torrsubstansbasís. Lösníngens andra egenskaper och egenskaperna av provhartset, betecknat "Harts E" såväl som motsvarande data beträf- fande en kommersiell karbamidharts använd som kontroll och betecknad "Harts F" återfinnes i nedanstående tabell IV.

Tabell IV Egenskap Harts Harts F Sulfítavfallslut E W (kontroll) Molbråksförhâllande 1:1,8 'l:l,3 --- Torrsubstans (vikts- 65 65 52 procent) 2 viskositet vid 21°c (eps) 400 295 3 ooo pH 7,4 7,5 7,2 wícfeta1_ 1,72 1,02 --- Vattenlöslighet obegränsad obegränsad obegränsad Ammoniuminnehâll "' "' 5,7 % (víktsprocent) E-harts användes vid tillverkningen av "Edler lim No. 3".

-F-harts användes som kontroll.

Två satser av 10 mm spånskívor tillverkades med de'ovannämnda var som följer: Sats: Objekt: Vaxínnehåll: Líminnehåll: pH för límmet: Mattans fukthàlt: Förpresstíd: Presstid: Stopptid: Dekompressionsfas: Presstemperatur: två límprodukterna, varvid formnings- och pressningsförhållanden Blandningar för kärna och yta, omkring 67 % furu och 33 % gran- Bahre-Bison luftskiktad skiva, tjocklekar, som nämns 2 1 % Ytan 8,3 %, kärnan 8,3 % Kontroll 7,8; Edler 4,4 Kontroll 8,5 %; Edler 9,5 % 30 sekunder 2 3/4 minuter 45 sekunder 40 sekunder (utöver presstiden) 1s4°c ' 19 7808082-7 Spånskivorna gav vid testning de värden, som återfinnas i nedanstående tabell V: ggpell v Linme- Harts- Procent Skivtjock4 Densi et Förpress~ teckning typ SSL lek mm g/cmš ninglnn F°Tts"""“ Kontroll _ prov Harts F 0 10 0,75 0 medeltal Edler nr 3 * ' prov Harts E 33 10 0,74 0,79 medeltal Forts Lhmbe- MOR líflš Inre bind- % Vatten Svällning i ""' teckning kPa kPa ning kPa absorpt. tjocklek mm Kontroll prov 18617 27sxx1o3 602 26,8 9,11 medeltal Edler nr 3 3 prov 9687 l855xI0 276 33,7 1,04 medeltal Tabell V utvisar klart den ej önskvärda effekten på skivor- nas allmänna egenskaper, när halten av ammonium i sulfitluten upp- når höga nivåer, Både hållfasthet och vattenfasthetsegenskaper blir markant reducerade. Den höga ammoniumhalten, snabbhärdande, ger upp- hov till mjuka ytor på skivorna och en genomgående minskning av håll- fasthetsegenskaperna på grund av för tidig härdning.Ämnets livslängd reduceras också avsevärt, vilket betyder en allvarlig risk för gel- bildning i fabrikens rörledningar och apparatur. ' cßxemgel 4 Detta exempel illustrerar användningen av olika kategorier av svaveldioxidfria sulfitlutar för tillverkning av de här beskrivna limprodukterna. De testade sulfitlutarna var: En koncentrerad natriumalkaliserad sur sulfitlut, till vil- ken tillräckligt med ammoniumsulfat hade tillsatts för att åstadkom- ma ett jóninnehåll (uttryckt som NH3) på 0,4 2 av sulfitlutens torr- substansbasis; ' En koncentrerad kommersiell kalciumalkaliserad sulfitlut, som hade blivit avsockrad och innehöll ammoniumjoner (uttryckt som NH3) i en mängd av 0,34 viktsprocent av sulfitlutens torrsubstansbasis.

En koncentrerad ammoniakaliserad kommersiell sulfitlut med hög ammoniumhalt, som delvis fått reagera med kaustiksoda, så att den 78Û8Û82"7 :o återstående ammoniumjonhalten (uttryckt som NH3) blev 0,46 vikts- procent av sulfitlutens torrsubstansbasis.

Egenskaperna hos dessa sulfitlutar åtcrfinnes i Tabell VI. pH-värdet på var och en justerades till omkring 7,0 innan de tilläts ingå som en beståndsdel i ett lim.

Tabell VI Sulfitlut Vïskositet 25°C ßmnmniak lbrrsubstans pH (eps) viktsprocent víktsprocent 25°C Natriumbas _ modifierad med 300 0,4 50,3 4,80 ammoniumsulfat Kalciumbas, avsockrad 1066 0,34 51,9 3,79 Ammoniumbas be- handlad med 740 0,46 48,7 7,12 kaustik soda Ett kommersiellt rent ureuhartslim för spànskívor an- vändes som kontroll och betecknades med "Harts D" (Tabell I).

Det ureahartslím, som användes vid komposítíonen av sammanf sättningen av provlimmen var "Harts B" och hade de fysiska egen- skaperna angívna i Tabell I i Exempel 1.

Límprodukterna hade samma formler som íade föregående exemp- len. De sprutades på träpartíklar som sedan lades upp i mattor och varmpressades under nedanstående_formníngs~ och pressningsíörhâl- landenz i Sats: Träpartiklar av Douglasgrun Formning: Torrfiltad Vaxinnehållz 0 % Liminnehållz 7 % Mattans fukthalt: 9 % Skivtjocklek: 3/4" Presstíd: 2 skivor, 4,5 minuter Z skivor, 5 minuter Stopptid: 70 sekunder De framställda spånskivorna testades enligt ASTM testmeto- den D-1037-72 med resultat angivna i Tabell VII, där värdena utgör medeltal för prov utförda med fyra exemplar av varje spånskivekva- litet. 31 7808082-7 Iahff1___l_, .V ll Linmeteckning lálmnet }araktorisE¿@}_av liartstyp LKMR Intern bindning Edler nr 4 Natriumbas modifierad B 19133 655 med ammoniumsulfat _Edler nr 5 Kalciumbas, avsockrad B 18892 627 Edler nr 6 Ammoniumbas behandlad B 19616 669 med kaustik soda Kontroll Ingen D 20306 772 Hållfasthetsvärdena för de testade spänskivorna är alltså i stort sett fullt jämbördiga med dem från kontrollskivorna och ligger väl inom kommersiellt godtagbara gränser.

- Exemgel 5 Detta exempel illustrerar användningen av en magnesium- alkaliserad sur sulfitlut vid sammansättande av límprodukter enligt uppfinningen.

Det ureaharts, som användes vid limproduktens sammansätt- ning, identifierades som "Harts B" i Tabell I här ovan. Det hade ett torrsubstansinnehåll av 58 viktsprocent, ett Wittetal på 1,67 och ett molbråksförhållande av 1,50.

Sulfitluten, som användes,var en kommersiell magnesíumalkaïir serad mn~sulfit1ut innehållande 47 % torrsubstansmaterial.

Kontrollmaterialct utgjordes av ett ureahnrts av kom- mersiell kvalitet med ett molbråksförhållande av 1,25 och innehöll icke någon sulfitlut (Harts G). ' Limprodukterna för kärna och yta (Edler nr 7 och 7a) med en relation av 67/33 (harts i förhållande till sulfitlut) framställdes genom omrörning av ureaharts och sulfitlut tillsammans med am- moníumsulfat som källa för ammoniumjonerna, i följande proportioner: Skivans kärnskikt: 320,7 g Harts B, 58,5 5 torrsubstans, pH 7,0 198,6 g magnesiumalkaliserad sur sulfitlut 47 % torrsubstans, pH 4,5 8,5 g ammoniumsulfat Skivans ytskikt: 329,3 g Harts B - 58,5 l torrsnbstans, pH 7,0 203,9 g magnesiumalkaliserad sur sulfitlut 47 % torrsubstans, pH 4,5 3,0 g ammoniumsulfat Hartslimmen sprutades på träpartiklar, varvid påläggníng av 11,5 % användes för ytskiktet och 7 % för kärnan baserat på torr~ Tv IJ 7808082-7 substans. De med lim betäckta träpartiklarna filtades därefter till mattor och pressades till 17,5 mm skivor på konventionellt sätt, varvid en press med ett tryck på 3500 kPa användes, tidsintervallet för slutning var 30-40 sekunder, prcssningsfasen var 3,5 minuter, och presstemperaturen l77°C. _ _ Egenskaperna hos_de resulterande skivorna testades (ASTM D1037-72] med resultat, som återpives här nedan, vilka är genom- snittsvärden för fem skivor, som tilläts en åtcrhämtningstid för spänningsutjämníngar på 48 timmar i de i omgivningen rådande atmos- färiska förhållandena, innan de testades.

Tabell VIII Limbeteckning Hartstyp Densitet MOR IB Svällning Vatten- g/cm3 kPa kPa i tjocklek absorption nnder 2 tim. under 2 1; p _ __" % 1 Kontroll ' Harts G 0,68 15397 600 16,1 91,6 Ureaformaldehyd Nhgnesiualkaliserad Harts B 0,73 18299 640 17,6 77,2 sulfitlut (Edler nr 7 och 7a) Exempel 6 Detta exempel illustrerar användningen av magnesiumalkalise- rade sulfítlutar i limprodukterna enligt uppfinningen, men under nå- É got olika villkor, speciellt vad beträffar användandet av en sulfit- V lut med lägre pH än dem, som använts i exempel 5.

Spånskivor framställdes, varvid kontrollhartset var detsamma íharts G), som kom till användning i exempel 5, och försöklímmen för kärna och ytskikt (Edler nr 8 och 8 a) var också liknande, men inne- höll emellertid 50 % i stället för 47 % av sulfitluttorrsubstans i förhållandet 67/33, urcaformaldehydharts till sulfítlut på torrsub- stansbasis. De använda sammansättningarna för limmen för kärna och ytskikt i spånskivorna var som följer: Kärnskikt: '320,7 g Harts B (Tabell 1) ureaformaldehydharts 58 % torr- substans, pH 7,0 186,7 g magnesiumalkaliserad sur sulfitlut, S0 % torrsubstans, pH 3,2 2,5 g ammoniumsulfat Ytskikt: 329,3 g Harts B, ureaformaldehydharts, 58 % torrsubstans, pH 7 191,7 g magnesiumalkaliserad sur sulfitlut 50 t torrsubstans, pH 3,2 ~ 2,8 g ammoniumsulfat 7808082-7 Vid framställningen av spånskivorna användes summa mängd lim, samma tillvcrkningsmetod, samma kontrollharts och samma skivtjocklek som angavs i Exempel 5. Pressningsfasen var 3 minuter och 12 sekunder vid l77°C. Testresultaten (medeltal för fem skivor) var som följer: Tabell lå Limbeteckning Hartstyp Densitet MOR IB Svällníng Vatten- 3/Cm3 kPa kPa i tjocklek absorption under 2 tim. under 2 tim. % l Kontroll Harts G 0,68 15396 600 16,1 % 91,6 i Ureaformaldehyd * åhgneshmmlkali- Harts B 0,7] 17196 630 16,3 % 84,5 å serad sulfitlut (Edler nr 8 och Ba) På liknande sätt som det i det föregående beskrivna framstäl- les límprodukter av urenharts-sulfitlut, och spânskivor samt andra limmade träprodukter tillverkas medelst detta, varvid man som källa för ammoniumjoner i stället för ammoníumsulfat kan ha: ammo- niumkloríd, mono-ammoniumfosfat, ammoniumoxalat, ammonium-bensol- sulfonat och ammoniumacetat av monoklorättíksyra.

Exempel 7 Detta exempel illustrerar effekten av att låta ett karbamid- harts med lågt molbråksförhållande och lågt Wittetal ingå i limpro- dukterna enligt uppfinningen.

En av ureahurts-sulfítlut bestående limprodukt tillver- kades med användande av tillvägagångssättet enligt beskrivningen i Exempel 1. Karbamidhartskomponenten i det testade limmet hade föl- jande egenskaper: Wittetal 0,76 Molbrâksförhållande 0,90 (moler formaldehzdj (moler urea) Torrsubstans (viktsprocent) 65 Viskositet vid 2S°C (cps) 70 pH 7,3 Utspädbarhet obegränsad Den testade limproduktens sulfitlutkomponent hade egenskaper- na hos sulfitluten beskriven i Exempel 2.

De vid tillverkningen av skivprodukten använda formnings- och presšningsförhållandena var som de i Exempel 2 beskrivna. 7808082-7 f* Vid testning uppvisade spànskívoproduktcrna följande egen- skaper: _ MOR 9522 IB 152 Detta exempel visar tydligt den ej önskade effekten vid an- vändning av ett ureaformaldehydharts med lågt molbråksförhållande och lågt Wittetal. Både brotthållfastheten (MOR) och den interna binmfingen (IB) ligger tydligt under minimumvärdena i National Par- ticle Board Associations standards för spånskiveprodukter (MOR 11032, IB-414).

Claims (6)

25 7808082-7 llglt-:QIFKRAV

1. Förfarande för framställning av ett lim med komponenterna ureafonnal- dehydharts, sulfitlut och vatten, k ä' n n e t e c k n a t d ä r a v, att 1) Ureaformaldehydhartset väljes med följande egenskaper: molförhållande formaldehyd/urea 1,0 - 1,8 pH 6 - 8 viskositet företrädesvis i området 50 - 250 centipoises (mätt vid 6595 torrsub- stanshalt och 25°C) under bestämmande medelst kontroll av hartsets Wittetzll av att metylolinnehållet hos det tillförda hartset ligger inom sådana gränser att ett Wittetal av 1,0 - 1,8 innehålles; ' 2) Sulfitluten väljes med följande egensskatser: pH 3 - 9 företrädesvis i 3,5 - 4,5 viskositet företrädesvis i området 500 - 4000 centi- poises (mätt vid 50% torrsuhstans- halt, och 25°C) och med lutens halt av ammoniumjoner 0,2 - 4,0 viktsprocent (uttryckt som NH3) räknat på sulfitlutens torrsubstansvikt. 3) Vattnet företrädesvis tillföras genom att komponenterna al) och 2) tillföras med följande torrsubstanshalter: ureafonnaldehydhartset I 50 - 72 viktsfå företrädesvis 55 - 65 vikts-Ûf, sulfitluten 40 - 55 vikts-å, företrädesvis 48 - 52 vikta-få, 7803082-7 , 26 eller genom tillsättande av ekvivalc-nt mängd vatten på annat sätt, varvid komponenterna blandas i proportionerna ureaformaldehydharts 50 - 90 delar sulfitlnt 10 - 50 delar - räknat påkomponenternas torrsubstansvikter genom omrörning, varigenom erhålles en genom värme härdbar limprodukt.

2. Förfarande enligt patentkrav 1, k ä n n e t. e c k n a t d ä ra v, att luten kontrolleras till sin halt av ammoniumjoner, vilken skall vara 0,2 - 4,0 víkts- nrocent (uttryckt som Nl-Is) räknat på sulfitlutens torrsubstansvikt. Vid för högt joninnehåll vid användning av sulfitlut på ammoniumbas sänkas jonínnehållet till föreskrivet värde genom tillsättande av ltausliksoda eller annan stark bas för bortdrivning av ammonia. Vid för lågt värde exempelvis vid användning av kal- cium-, magnesium- eller natriumbaserad sulfitlut justeras joninnehållet till före- skrivet värde genom tillsättande av ett vattenlösligt ammoniumsalt av ett starkt mineral eller organisk syra såsom något av salten ammoniumligninsulfonat, ammo- niumklorid, ammoniumsulfat, monoammoniumfosfat, ammoníumoxalat, ammoniumben- solsulfonat eller ammoníumacetat av monoklorättiltssyra.

3. ,; Förfarande enligt patentkrav 1 eller-Z, k ä n n e t e c k n a t d ä r a v, att som sulfitlut användes åtminstone en sulfitlut av typen kalciumbaserad, magne- siumbaserad, natriumbaserad eller ammoniumbaserad.

4. _ För-farande enligt patentkrav 3, k ä n n e t e c k n a t d ä ra v, att sulfitluten innefattar en sur kalciumbaserad sulfitlut, varvid tillsättes en tillräck- lig mängd av ett vattenlösligt ammoniumsalt av en stark syra för att tillförsäkra sagda innehåll av animoniumjoner.

5. Förfarande enligt patentkrav 3, k ä n n e t e c k n a t d ä ra v, att sulfitluten innefattar en sur magnesiumbaserad sulfitlut, varvid tillsättes en till- räcklig mängd av ett vattenlösligt ammoníunufalt av en stark syra för att tillför- säkra sagda innehåll av aminoniumjoner. ,

6. Förfarande enligt patentkrav 3, k ä n n e t e c k n a t d ä ra v, att sulfitluten innefattar en sur natriumbaserad sulfitlut, varvid tillsättes en tillräck- lig mängd av ett vattenlösligt ammoniumsalt av en stark syra för att tillförsäkra sagda innehåll av ammoniurnjonep ” 7808082-7 Sammandrag Föreliggande uppfinning hänför sig till ett förfarande för framställning av en limprodukt, som är lämplig vid fabrikationen av spånskivor och andra träprodukter, vilken limprodukt inbegriper en stor andel av sulfitlut från sulfitbehandling av trämassa, som utan vidare kan användas vid tillverkningen av spånskívor under användning gav konventionellßutrustníng och metoder och som resulterar i produk- tion av limmade träprodukter med kommersiellt godtagbara egenskaper, vilka motsvarar handelsnormerna för sådana produkter. Enligt uppfin- ningen består den tillverkade limprodukten av 50 till 90 viktsde- lar ureaharts i fast form och från 10 till 50 viktsdelar sulfítavfalls- lut baserat på sulfitlutens torrsubstansvärde. Límprodukten innehåller också som en nyckelkomponent av från 0,2 till 4,0 viktsprocent ammo" niumjoner (uttryckt som NH3) beräknat på sulfitlutens torrsubstansbas.