SE442102B

SE442102B - PROCEDURE FOR MANUFACTURING FIBER PLATES OF LIGNOCELLULOSALLY MATERIAL

Info

Publication number: SE442102B
Application number: SE8104756A
Authority: SE
Inventors: Cebrian A Gil
Original assignee: Patentes Novedades Sa
Priority date: 1980-08-18
Filing date: 1981-08-07
Publication date: 1985-12-02
Also published as: MX157313A; NO156291C; DE3132467A1; AR229681A1; ATA330281A; AT374518B; SE8104756L; NO156291B; NO812761L; ES494324A0; ES8104065A1; CA1168416A

Description

81Û4756:5 , 2 uppkommer då fiberplattan skall ytbehandlas, t.ex. med färg, fernissa, plastat papper, etc. på grund av varierande absorp- tionsgrad i områden med torra hartsfläckar resp. områden utan fläckar. 81Û4756: 5, 2 arises when the fiberboard is to be surface treated, e.g. with paint, varnish, plastic paper, etc. due to varying degrees of absorption in areas with dry resin stains resp. areas without spots.

Vidare uppstår problem vid transport av den impregnerade fibern, eftersom den ofullkomliga fiberimpregneringen och den höga graden av klibbighet hos det använda hartset medför att klumpar av bundna fibrer (bollar av fibrer) bildas, varigenom allvarliga problem uppstår i transportsystemen (luft eller me- kaniska) för att föra den impregnerade fibern till pressen.Furthermore, problems arise in the transport of the impregnated fiber, because the imperfect fiber impregnation and the high degree of tackiness of the resin used causes lumps of bonded fibers (balls of fibers) to form, thereby causing serious problems in the transport systems (air or mechanical). to bring the impregnated fiber to the press.

För att lösa de ovannämnda problemen anger uppfinningen ett förfarande av ovan beskrivet slag, som i huvudsak känneteck- nas av att den nämnda bindemedelsblandningen är framställd av ett icke-klibbande karbamid-formaldehydharts med en torrhalt som ligger mellan 60 och 70 %, företrädesvis 65 %, och med en visko- sitet, som ligger mellan 150 och 300 cP vid 25°C och en torr- halt av 65 %, och med en mängd fri formaldehyd som är mindre än 1 %, företrädesvis mellan O,ü5 och 0,65 %. Detta harts försätts med vatten i en mängd av 25 till 30 viktprocent av hartset och med ca 0,2 % ammoniumklorid eller -sulfat som katalysator. Den erhållna bindemedelsblandningen har en hartstorrhalt av ca 50 % och en viskositet som är mindre än 30 oP vid 25°C.To solve the above-mentioned problems, the invention provides a process of the kind described above, which is mainly characterized in that said binder mixture is prepared from a non-stick urea-formaldehyde resin with a dry content of between 60 and 70%, preferably 65%. , and with a viscosity of between 150 and 300 cP at 25 ° C and a dry matter content of 65%, and with an amount of free formaldehyde of less than 1%, preferably between 0, ü5 and 0.65 %. This resin is added with water in an amount of 25 to 30% by weight of the resin and with about 0.2% ammonium chloride or sulfate as catalyst. The resulting binder mixture has a resin solids content of about 50% and a viscosity of less than 30 oP at 25 ° C.

I en vidareutveckling ersätts från 1 till 15 % av karba- miden i hartset med en produkt som har ett likartat kemiskt be- teende, företrädesvis melamin eller dicyandiamid.In a further development, from 1 to 15% of the urea in the resin is replaced with a product which has a similar chemical behavior, preferably melamine or dicyandiamide.

En fiberplatta som tillverkas enligt uppfinningen har viktiga förbättrade egenskaper i jämförelse med kända fiberplat- tor, särskilt i jämförelse med spånplattor.A fibreboard manufactured according to the invention has important improved properties in comparison with known fibreboards, especially in comparison with chipboards.

Följande fördelar kan framhållas: Ett homogent utseende hos ytan och plattans insida. Denna homogenitet möjliggör till och med att gjutstycken kan göras i plattan, Större motstånd mot att skruvar avlägsnas ur fiberplattan.The following advantages can be emphasized: A homogeneous appearance of the surface and the inside of the plate. This homogeneity even enables castings to be made in the plate, Greater resistance to screws being removed from the fiberboard.

Såsom har angivits ovan har hartset som används för fram- ställning av bindemedelsblandningen en torrhalt som ligger mel- lan 60 och 70 %} företrädesvis 65 %, en viskositet av 150 - 300 cP vid 25°C_och en torrhalt av 65 %.As stated above, the resin used to prepare the binder mixture has a dry content of between 60 and 70%, preferably 65%, a viscosity of 150-300 cP at 25 ° C and a dry content of 65%.

I vissa fall kan det vara av ekonomiskt intresse att N fïïšíëg çfggsxggfi' . 33,' - _.,_. /___,_,_- 8A1'04756:-'5 3 framställa ett liknande harts med lägre torrhalt (t.ex. när hart- set skall användas på ett ställe i närheten av tillverkningsplat- sen och den obetydliga ökningen av transportkostnaderna till följd av den högre produktvikten kan kompenseras av minskningen av den energi som erfordras för att koncentrera hartset). Ett sådant hêPﬁS med 60 % torrhalt har en viskositet av 80 - 140 cP vid 25°C.In some cases it may be of economic interest for N fïïšíëg çfggsxggfi '. 33, '- _., _. / ___, _, _- 8A1'04756: - '5 3 produce a similar resin with a lower dry content (eg when the resin is to be used in a place near the place of manufacture and the insignificant increase in transport costs of the higher product weight can be compensated by the reduction of the energy required to concentrate the resin). Such a HEP ﬁ S with 60% dry content has a viscosity of 80 - 140 cP at 25 ° C.

Trots dessa låga viskositetsvärden, vilka (för hartser med liknande torrhalter och formaldehyd- och karbamidhalter) tyder på att de är hartser med låg polymerisationsnivâ och höga halter fri formaldehyd, erhåller man, helt överraskande, halter av fri formaldehyd som är mindre än 1 %, närmare bestämt mellan 0,ü5 teh 0,65 %. Bestämningen genomförs på traditionellt sätt med "kall sulfit".Despite these low viscosity values, which (for resins with similar dry contents and formaldehyde and urea contents) indicate that they are resins with low polymerization level and high levels of free formaldehyde, quite surprisingly, free formaldehyde contents of less than 1% are obtained. more specifically between 0, ü5 teh 0.65%. The determination is carried out in the traditional way with "cold sulphite".

Vid impregneringen av fibern beter sig bindemedelsbland- ningen som om den inte var klibbig, varigenom man undviker att klumpar eller ”bollar” av bundna fibrer bildas, vilka ger upphov till allvarliga problem vid transporten (luft eller mekanisk) av de bundna fibrerna. Man undviker även oregelbundenheter hos den slutliga fiberplattan i mekaniska egenskaper och utseende, vilka oregelbundenheter förorsakas av att nâgra av dessa klumpar eller "bollar" av bundna fibrer kommer in i pressen.During the impregnation of the fiber, the binder mixture behaves as if it were not sticky, thus avoiding the formation of lumps or "balls" of bonded fibers, which give rise to serious problems in the transport (air or mechanical) of the bonded fibers. Irregularities of the final fiberboard in mechanical properties and appearance are also avoided, which irregularities are caused by some of these lumps or "balls" of bonded fibers entering the press.

För att impregnera den torra fibern med harts behöver man mätapparatur för att reglera proportionerna mellan fiber och harts. Det vanligen använda viktförhållandet är: Viktmängd torrt harts _ _ i tmängd torr iber ' o'07 0'11 Impregneringen genomförs vanligen vid utloppet från tor- ken med användning av en kontinuerligt eller intermittent arbetande anordning, i vilken fibern rörs om mekaniskt (eller pneumatiskt). Det tidigare katalyserade hartset sprutas däröver med användning av sprutorgan som arbetar medelst direkt tryck, tryckluft, etc.To impregnate the dry fiber with resin, you need measuring equipment to regulate the proportions between fiber and resin. The commonly used weight ratio is: Weight amount of dry resin - in amount of dry iber 'o'07 0'11 The impregnation is usually carried out at the outlet of the dryer using a continuous or intermittent working device, in which the fiber is stirred mechanically (or pneumatically). ). The previously catalyzed resin is sprayed over it using spray means which operate by means of direct pressure, compressed air, etc.

Exempel 1 Framställning av bindemedelsblandningen Bindemedelsblandningen framställdes av ett karbamidform- aldehydharts med torrhalten 65 %, viskositeten 225 cP vid 25°C och en mängd fri formaldehyd av 0,50 % i ett blandningskärl, som var försatt med omrörare, på det sätt och med de proportioner som är angivna nedan. i Pooíoïrnizm? ~>_..,.-.... ..._.._..-....._. \ 3104756-5 4 100 viktdelar av det ovannämnda hartset hälldes i ett beredningskärl. Därefter tillsattes 28 viktdelar vatten och 2 viktdelar 10-procentigt ammoniumsulfat (samma effekter uppnås med 1,8 viktdelar 10-procentig ammoniumklorid), varpå bland- ningen omrördes. Den sålunda framställda hartslösningen hade gelningstiden 2 minuter vid 100 °C och god stabilitet vid lag- ring vid 20°C. Bindemedelsblandningens viskositet var 30 cP och hartstorrhalten 50”.Example 1 Preparation of the binder mixture The binder mixture was prepared from a urea resin with a dry content of 65%, a viscosity of 225 cP at 25 ° C and an amount of free formaldehyde of 0.50% in a mixing vessel equipped with a stirrer, in the manner and with the proportions given below. and Pooíoïrnizm? ~> _ ..,.-.... ..._.._..-....._. 100 parts by weight of the above-mentioned resin were poured into a preparation vessel. Then 28 parts by weight of water and 2 parts by weight of 10% ammonium sulphate were added (the same effects are achieved with 1.8 parts by weight of 10% ammonium chloride), after which the mixture was stirred. The resin solution thus prepared had a gel time of 2 minutes at 100 ° C and good storage stability at 20 ° C. The viscosity of the binder mixture was 30 cP and the resin content was 50 ”.

Exempel 2 Impregnering av torr fiber med en blandning som fram- ställts enligt exempel l Den använda fibern bestod av en blandning av träflis från tall och poppel, 90% resp. 10%.Example 2 Impregnation of dry fiber with a mixture prepared according to example 1. The fiber used consisted of a mixture of wood chips from pine and poplar, 90% resp. 10%.

Fibern förbehandlades med en paraffinemulsion. Mängden paraffin som tillfördes över den torra fibern var 1% fast pa- raffin. 6000 g fiber med en fukthalt av 5% framställdes. Motsva- rande mängd bindemedelsblandning var 912 g. 6912 g bunden fiber erhölls.The fiber was pretreated with a paraffin emulsion. The amount of paraffin added over the dry fiber was 1% solid paraffin. 6000 g of fiber with a moisture content of 5% were prepared. The corresponding amount of binder mixture was 912 g. 6912 g of bound fiber was obtained.

Exempel 2 Tillverkning av fiberplattor med användning av den impregnerade fibern enligt exempel 2 Fiber som impregnerats enligt föregående exempel (fibern torkad före impregnering) användes för tillverkning av fiber- plattor enligt följande förfarande.Example 2 Manufacture of fiberboard using the impregnated fiber of Example 2 Fiber impregnated according to the previous example (the fiber dried before impregnation) was used for the manufacture of fiberboard according to the following procedure.

I Den impregnerade fibern upptogs i en 500 x 500 mm labora- torieform. Den förpressades i kyla i en 500 x 500 mm Siempelkamp- press för laboratoriebruk i 60 sekunder vid trycket l472 kPa.I The impregnated fiber was taken up in a 500 x 500 mm laboratory form. It was pre-pressed in the cold in a 500 x 500 mm Siempelkamp press for laboratory use for 60 seconds at a pressure of 1447 kPa.

Blockets kanter Justerades till 450 x 450 mm före varmpressning. 6912 g impregnerad fiber var tillräckligt för framställ- ning av en fiberplatta med storleken 450 x 450 x 17 mm och med densiteten 720 kg/m3.Edge of the block Adjusted to 450 x 450 mm before hot pressing. 6912 g of impregnated fiber was sufficient for the production of a fiberboard measuring 450 x 450 x 17 mm and having a density of 720 kg / m 3.

Pressning av de kalla förpressade fiberblocken genom- fördes i en med automatiska ventilationsanordningar försedd Siempelkamp-press för laboratoriebruk, i vilken båda pressplat- torna upphettades elektriskt till temperaturen 18000 under ett tryck av 2256 kPa. _ Presstiden var 6 minuter. Efter slipning av plattorna erhölls följande resultat: 6':w,wS1';Éí*: 1 Éñíí " int? GW; i 'Vi 8104756-*5 5 Fiberplattans egenskaper: Tﬁocklek 16,1 mm Densitet . , 1 715 kg/n? Böjhållfasthet 33845 kPa Draghàllfasthet 804 kPa Absorption 1 vatten vid 2o°c 105% svälining 1 vatten vid 2o°c 531% Beständighet mot avlägsnande av skruvar på ytan 145 kg Beständighet mot avlägsnande av skruvar i kanterna ll5 kg De ovan beskrivna testerna genomfördes med fiberplattor som framställts med bestämda densiteter. De kan även framställas med andra densiteter än de valda. I detta fall varierade i första hand draghållfastheten och 1 mindre utsträckning böjhàllfastheten.Pressing of the cold pre-pressed fiber blocks was carried out in a Siempelkamp press equipped with automatic ventilation devices for laboratory use, in which both press plates were electrically heated to a temperature of 18000 under a pressure of 2256 kPa. _ The press time was 6 minutes. After grinding the plates, the following results were obtained: 6 ': w, wS1'; Éí *: 1 Éñíí "int? GW; i 'Vi 8104756- * 5 5 Properties of the fibreboard: Thickness 16.1 mm Density., 1 715 kg / n ? Bending strength 33845 kPa Tensile strength 804 kPa Absorption 1 water at 2o ° c 105% swelling 1 water at 2o ° c 531% Resistance to removal of screws on the surface 145 kg Resistance to removal of screws in the edges 115 kg The tests described above were performed with fiber plates They can also be produced with other densities than the selected ones, in which case the tensile strength and to a lesser extent the flexural strength varied.

Dessa egenskaper försämras vid lägre densiteter och förbättras vid högre densiteter.These properties deteriorate at lower densities and improve at higher densities.

PóióÉ QUALITYPOWER QUALITY

Claims

ßl04756: 5 6 PATENTKRAV

A process for producing a fiberboard of lignocellulosic material, comprising the steps of preparing a binder mixture, providing a lignocellulosic material, tearing this material, boiling the torn material, grinding the obtained product, drying the fibrous material. impregnation of the dry fiber with the binder mixture and pressing of it, characterized in that the binder mixture is prepared from a non-stick urea-formaldehyde resin having a dry content of between 60% and 70%, preferably 65%, with a viscosity between 150 and 300 cP at 2500 for a dry matter content of 65%, and with a free formaldehyde content of less than 1%, preferably between 0.45 and 0.65%, and that the resin is added with water in an amount of 25 to 30% by weight of the resin and about 0.2% ammonium chloride or sulphate as catalyst, the binder mixture obtained having a resin dry content of about 50% and a viscosity of less than greater than 50 cP at 25 ° C.

2. A method according to claim 1, characterized in that the pressing step comprises a cold pre-pressing and a hot pressing in a table press.

3. A method according to claim 1, characterized in that the impregnation step is carried out in a device in which the fiber is stirred and the binder mixture is applied by spraying.

4. A method according to claim 1, characterized in that the material before the impregnation is treated with a paraffin emulsion, which gives an amount of solid paraffin of about 1 weight; procen§.calculated on the dry fiber.

5. A method according to claim 1, characterized in that the weight ratio between dry resin and dry fiber is between 0.07 and 0.11.

Process according to Claim 1, characterized in that the resin part of the urea, which is between 1 and 15%, has been replaced by a product with a similar chemical behavior, preferably melamine and dicyandiamide. H pgggç ﬁﬁﬁ fï