SE453654B - Forfarande vid framstellning av trefiberplattor, samt salunda framstellda trefiberplattor - Google Patents

Description

10 15 20 25 30 35 453 654 Spánskivor utgörs av sammanpressat träspàn eller annat förvedat trämaterial med tillsats av lim. Limmet är vanligtvis s k urealim (karbamidlim) som härdas med formaldehyd. Spánskivor med andra bindemedel, t ex cement, förekommer.

Spânskivor utvecklades i Tyskland under 1940-talet efter en tjeckisk uppfinning.

Produktionen har ökat synnerligen snabbt och;- tekniskt anpassats efter lokala rávarutillgàngar och marknadsbehov. Ursprunglig inriktning på möbler och snickerier har kompletterats av spanskivors användning som renodlat byggnads- material, numera även i väderexponerade och bärande element. I samband därmed har andra limtyper använts än gängse urealim.

Vidareförädling vid fabrik kan bestå i t ex grundmalning, lackering, foliering, spontning och formatskärning efter kundens specifikation.

'Iï-äfiberskivor är framställda av lígnocellulosafibrer, vilkas bindning till varandra efter filtning i första hand beror på fíbrernas egna vidhäftningsegenskaper.

Bindemedel och inblandning av andra material kan dock förekomma (på samma sätt som papp). Skivorna finns i tjocklekar från 2 mm.

Träfiberskivor uppfanns i USA, där porösa skivor tillverkades av krossade socker- rör (bagasse) 1912 och hârdpressade skivor av defibrerat trä enligt Masons metod 1926. I Sverige gjordes de första porösa skivorna av halm i Harg utanför Nyköping 1927. Hårda skivor tillverkades från 1929 under namnet Masonite.

Porös board av träfiber kom 1928 som Treetex. Dessa första fabrikatnamn har blivit synonyma begrepp för hårda respektive porösa skivor. inom gruppen finns produkter som fiberskivor impregnerade med härdande olja eller asfalt i syfte att öka fukt- och rötbeständigheten. Vidareförädling kan bestå i t ex industriell formatskärning, spontning samt lackering, mönster- prägling och perforeríng.

Blandningar förekommer mellan de renodlade skívtyperna Plywood, Spanskivor och Träfiberskivor. Varje typ har sina för- och nackdelar, varför man försökt utveckla egenskapsmässigt gynnsamma mellanting, t ex plywood med ytterfane- ren ersatta av ytfina tunna träfiberskivor. önskan om bättre ytfinish hos span- 10 15 20 25 30 35 453 654 skivor har resulterat i ytskikt av finmald fiber, s k finskiktsskivor. För vissa ändamål tillverkas spånskivor med ytskikt av faner som ger dekorativ yta i kombination med förbättrad böjstyvhet.

Sedan några år finns s k MDF-board (Medium Dénsity Fibreboard) som alternativ till spånskivor. MDF är en fiberskiva tillverkad på torr väg, sålunda bunden av limtillsats i stället för den naturliga filtning/-som erhålles hos ett från början blött ark. MDF kan ges betydande hårdhet och bearbetbarhet -skarpa snitt med god yttäthet vid sågning, hyvling, fräsning, gör den lämpad för möbler och finsnickeri. ' Benämningen 'Fibertr-ä' används för MDF-board men också för vanlig board som i efterhand torrpressats med mönsterprägling samt fixerats med särskilda tillsatser av bindemedel vid komprimeringen.

Träfiberplattor kan också grupperas efter mekanisk styrka och hårdhet. Därvid förekommer hårda träfiberskívor som är ett vanligt utgångsmaterial för många olika ändamål. Nedan anges några exempel på förädlade skivor samt inom parentes exempel på användning.

- Målad i olika färger och mönster (inredning) _ - Oljehärdad för användning i fuktig miljö (lantbruket) - Armerad (underlagstak) - Perforerad (verktygstavlor, telefonhytter) - Yttätad för låg f ärgförbrukning (inredningssnickerier) - Ytslipad (fanering, laminering) - Egaliserad (baksidesslipad för exakt tjocklek) - Mönsterpräglad (husvagnar) - Fogfräst (undergolv) - Formpressad (detaljer för inredning i bilar) - Plastlamínerad eller plast- eller platbelagd (beklädnadsändamål) - Belagd med olika ytskikt (färdiga golvskivor) - Belagd med papp eller folie (vikbara förpackningar, lådor m m) Medelhårda träfiberskivor används främst för beklädnad av väggar, tak och 10 15 20 25 30 35 453 654 trossbottnar och ger en färdig yta för målning, tapetsering eller annan ytbelägg- ning. Skivorna ger bra fäste för spik och träskruv. Ett populärare namn på medelhard träfiberskiva är byggskiva. Genom sin höga hâllfasthet ger byggskivan ett viktigt bidrag till regelstommens uppstyvning. Skivans seghet gör att den kan bäras och böjas utan att spricka. Man kan fräsa, saga, spika och skruva i skiva lika lätt som i trä. Det finns ett flertal förädlade byggskivor, exempelvis - skivor med falsade kanter på lângsidorna för snabb montering och minskad fog-behandling - lackerade skivor - skivor med spont och not för dold spikning som vägg- och takpaneler - skivor med mönsterpräglad yta - fasadskívor med eller utan påspikad träpanel En ytterligarer träfiberplatta är den ovan nämnda MDF-skivan, MDF är ett mycket homogent material, vilket gör att bearbetningsegenskaperna, t ex profilering av kanter, är utomordentligt goda. Spik och skruv får ett mycket gott fäste. Materialet har fått en stor användning inom t ex möbel- och snickeri- industrin för tillverkning av skåpluckor, bordsskivor, dörrar, leksaker etc.

Porösa träfiberskivor är ett lätt material som har bra värme- och ljudisolerande egenskaper. Skivorna används därför bl a som fyllning i dörrar och till stegljuds- isolering i golvkonstruktíoner. Som takbeklädnad fas förbättrad akustik pa grund av skivans ljudabsorberande förmåga. Porösa träfíberskivor används också inom en mängd andra områden, t ex som emballage, anslagstavlor och i sandwichkonstruktíoner.

Asfaltimpregnerad porös träfiberskiva, sk asfaltboard, används i första hand som vindskyddande och vindstabiliserande skiva i ytterväggar, men också t ex som blindbottenskíva.

Förutom de tidigare nämnda skivorna finns en fenolhartsimpregnerad skiva för vindskydd i ytterväggar benämnd 'grön vindskivah Nedanstående materialdatavärden, som är riktvärden, kan ge 'en uppfattning om materialegenskaperna. 10 15 20 25 30 35 453 654 'Iyp av board Densitet Böjhåll- Draghàll- Tvärdrag- Värmeled- Ånggenom- kg/m3 fasthet fasthet hallfast- nings- gàngsmot- het förmåga stånd MPa MPa MPa W/m°C s/m Hamn s00-10s0 30-00 20-40 0,7-1,s 0,10 10-40x103 f§f§:d:15°' ca 1000 40-70 20-40 1-2 0,12 1s-7sx103 äïêzlsfišgf) 000-000 15-00 10-15 0,s-0,'z 0,00 s-1sx103 Porösa 230-270 2-2,5 - - 0,05 - Asralflmara ca 350 2,s-2,s - - 0,005 sx103 i MDF ca 750 30 - 0 ,8 - - Beskrivning av fórefiggande uppfinning Det har nu överraskande visat sig vara möjligt att uppfylla dessa krav genom föreliggande uppfinning, som karaktäriseras av att man till silikatlim och/eller träfibermaterial vid framställning av träfiberplattor sätter biotit, phlogopit och/eller muskovit, i en mängd icke understigande 20 vikt96 företrädesvis ej understigande 30 vikt96, mera företrädesvis ej understigande 40 vikt96, av slutprodukten för uppnående av tysk brandklass B.

Ytterligare karaktärístika framgår av hithörande patentkrav.

Föreliggande uppfinning kommer nedan att närmare beskrivas med hänvisning till följande exempel.

Exemæl För försök utnyttjade bíotít och muskovitkvaliteter var framtagna vid Aitik, Lappland, Sverige. Kvaliteterna hade en partikelstorlek understígande 400 /um, huvudsakligen 100-200 /um (ca 80%). De för försök utnyttjade limkvaliteterna var ett silikatlim i form av vattenglas (SiOzzNazO e: 3,3:1).

Vid genomförda försök framställdes plattor med tjockleken 20 mm, som var 600x600 mm. Plattorna var av enskiktstyp. Använda spån = granspån. Råtäthet 10 15 20 25 30 ,35 453 654 700 kg/m3. Limningen genomfördes som sprutlimning. Mängden lim var 10% fast lim beräknat på spân och mineral.

Presstemperaturen var 180°C. Presstiden var 8 min.

Glimmermineralen med partikelstorlek <<0,4 mm sattes till spánen före tillsats av lim. 096, 20% resp 4096 av träspånen ersattes med glimmermineral. Tre plattor framställdes av vardera varianten.

Plattorna lagrades efter tillverkning i fem veckor i normalklimat (20°C, 6596 rel. fuktighet) innan de testades.

Prövning i olika avseenden skedde enligt DIN-krav. Olika DIN-krav som använts är DIN 4102, del 1, Maj 1981, "Brandprovning av byggmaterial och byggdelar; brännbara byggmaterial klass 8"; DIN 52361.

Till samtliga prov sattes ett i sammanhanget känt fastvaxhydrofoberingsmedel (Mobilcer 736) i en mängd av 196 beräknat på spånvikten.

Följande resultat erhölls. Tabell 1 visar sammansättning och kör-betingelser vid framställning av träfiberplattor.

Tabell 1 Prov Til lsats Limtyp 96 av och mängd trävikt 96 av trä (rs) (rs) 1 - Silikat 10 2 20% Biotit Silikat 10 3 40% Biotit Silikat 10 4 2096 Muskovit Silikat 10 5 4096 Muskovit Silikat 10 TS = torrsubstarlshalt G3/ 10 15 20 25 30 35 453 654 7 Tabell 2 Prov Max. Medel- Max. Efter- Efter- Består fl am- längd medel- bränning gl ödníng provning höjd för ej rökgas efter efter i brand- provdel temp. avslut . avslut. schakt pâeldning pàeldning cm cm “C sek sek 1 >100 - 155 ,0 - - Nej 2 95 20 , 5 110 , 0 - 40 Ja 3 70 40 , 0 102 ,0 - 30 Ja 4 85 23 105 ,l - 45 Ja 5 65 39 100 , 2 - 25 Ja I ovanstående försök har man försökt att hålla râtätheten relativt konstant, varvid man följaktligt i proven med glimmermaterial erhållit sämre hallfasthets- egenskaper. Dessa senare plattor innehåller mer luft än kontrollplattorna efter- som glimmern har en högre täthet än träspânen (3-4:l). Hâllfasthetsegenskaperna kan dock helt naturligt förbättras genom exempelvis ökat presstryck för ökad ratäthet, eller optimera råmateríalkomponenterna.

För att öka härdningen av vattenglaset kan 5-2096 fosforsyra tillsättas beräknat på vattenglasmängden. Härvid kan fosforsyran inblandas direkt med glimmar- materialet och límmet för tillsats till spänen. Även andra typer av silikatlim än vattenglas kan användas. Sålunda är det möjligt att använda kända organs silikonatlim, såsom alkylsilikonater.

Använt vattenglas kan normalt ha ett NagwSiOg-förhallande av 1:2 till 1:4.

Alkaliteten bör inte vara för hög för att inte missfärga träfibern som användes.

Alkaliteten reduceras dock drastiskt vid tillsats av fosforsyra.

För att reducera vattenutlösning av vattenlöslíga delar av vattenglaset kan det säkras mot sådan utlösning genom tillsats av ett Ca~salt, annat metallsalt såsom Cu-, Mg- eller Zn-salt, eller silikatutfällning med COZ-gas. 453 654 10 15 20 25 30 35 Silikatlimmet kan också kombineras med andra från träfiberplatteindustrin kända hartslim såsom fenolhartslim, ureahartslim, epoxyhartslím, isocyanatlim, melaminförstärkt ureahartslim. Använda relationer mellan limsorterna kan varieras helt beroende på önskade övriga fysikaliska och kemiska karaktäristika.

Framställning av träfiberplattor med tillsats av glimmer kan göras antingen enligt våt eller torr metod. Glímmermaterialet kan också, lämpligen sammalas med träspånmaterialet för uppnaende av färska ytor. Malning av glimmar bör ske i våt miljö, varför även malning i limfas kan förekomma. Man bör dock om möjligt tillse att åldring av glímmerytorna förhindras, för att på så sätt bibehålla de färska malytorna.

Ovan har angivits en partikelstorlek hos 'glimmermaterialet av <<0,4 mm. Detta innebär dock inte att andra kvaliteter ej kan förekomma. Sålunda är det möjligt att använda storflakig glimmerkvalitet med utbredningen 2x3 mm eller större, exempelvis 4x7 mm, speciellt vid laminatspånskivor med glimmerutsidor. Tjock- leken hos materialet överstiger dock sällan 0,1 mm. ' Glímmermaterialet, biotit, phlogopit och/eller muskovit, kan vid framställning sättas direkt till träfibermaterialet före limning, eller sättas till limmet, eller sättas till som ett lim-glimmermaterial. Vid tillsats direkt till limmet kan glimmern komma att separera på grund av skilda densiteter, vilket emellertid effektivt kan förhindras genom tillsats av viskositetsförhöjande produkter, såsom cellulosaderivat.

Träfiberplattorna kan framställas på varje i sig känt sätt, såsom genom blandning eller besprutning av träfibern resp träfiber-glimmerblandníng med lim, bildning av plattrâämnen och pressning under värme.

Det inses också att lim och träfibermaterial kan försättas med s k brandsalt, dvs ett salt som ökar brandhärdigheten. Sådant salt kan utgöras av ammonium- fosfat, som från en vattenlösning torkas in i träfibern och utlöses vid eventuell brand. 10 453 654 Träfiberplattorna ovan uppfyller tysk brandklass B enligt angiven DIN-norm.

För uppfyllande av svensk tändklassl mäste en viss modifiering till, varvid glimmermaterialet bör ingå i något större mängd, 10-20 vikt96.

De brandhärdiga plattorna kan ocksa framställas som en laminatstruktur cm- fattande exempelvis fem skikt, nämligen tvâ yttre glimmermaterialskikt, tvâ värmeísoleringsskíkt, samt ett centralt skikt för erhållande av mekanisk hâllfast- het, samt skruv- och spikbarhet.

Claims (9)

10 15 20 25 30 35 453 654 10 PATENTKRAV

1. För-farande vid framställning av träfiberplattor med brandresistenta egenskaper med användning -av träfiberbaserat material och detta material sammanfogande lim, k ä n n e t e c k n a t av att man till träfibermateríalet och silíkatlim sätter biotit, phlogopit och/eller muskovit i en mängd icke under- stigande 20 vikt9ó av slutproduktens vikt, exklusive lim.

2. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att biotit, phlogopit och/eller muskovit utgör bärare av limmet.

3. Förfarande enligt krav 1, k ä' n n e t e c k n a t av att biotit, phlogopit och/eller muskovit sättes till fördelat träfíbermaterial för framställning av s k spånskivor och träfiberskivor.

4. Förfarande enligt krav 1-3, k ä n n e t e c k n a t av att biotit, phlogopit, och/eller muskovit ingår i en mängd av 30 vikt96 beräknat på slutproduktens vikt.

5. Förfarande enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a t av att limmet utgör upp till 50% av mängden biotit, phlogopit och/eller muskovit.

6. Förfarande enligt krav l-4, k ä n n e t e c k n a t av att biotit, 'phlogopit och/eller muskovit utgör minst 4096 av slutprodukten.

7. Förfarande enligt krav l-4, k ä n n e t e c k n a t av att biotit, phlogopít och/eller muskovit har en partikelstorlek huvudsakligen understigande 0,2 mm.

8. Förfarande enligt krav l-7, k ä n n e t e c k n a t av att biotit, phlogopit och/eller muskovit appliceras på ömse sidor om en kärna av träfibermateríal.

9. Träfiberplatta med hydrofoba och brandresistenta egenskaper, framställd enligt förfarandet enligt krav 1-8, k ä n n e t e c k n a t av att den har ett innehåll av biotit, phlogopit och/eller muskovit och innehåller ett silikatlim, varvid glimmermaterialet föreligger i en mängd av minst 20 víkt96 beräknat på slutprodukten, exklusive lim.