SE534884C2 - Metod för behandling av en skiva samt ett skivelement - Google Patents

Abstract

tlppfinningen avser en metod för behandling av en skiva (t) avträmateriai, såsom en HBF-skiva, en MDF-skiva, en plywoedskiva, plank ellerbräda, innefattande stegen att tillhandahålla en skiva (t) av trämateriai,anordna en kompositien (8) innefattande ett bindemedel (9) på en förstattuvudyta (2) nes nämnda skiva (1), anerdna nämnda skiva (t) på endränerande yta (22), värmebenandla nämnda skiva (t) den den därpåanordnade kernpositionen (8) och att pressa kampositionen (8) in i nämndaskiva (t). Uppfinningar: avser även ett skiveiement innefattande ett eller fieraskiviager, vilket skiveiement innefattar bindemedel varvid bindernediet ärtieterdgent fördelat i skiveiernentet. Pubiiceringsfigur: 5b

Description

25 30 5311 884 2 känt att tillverka fiberskivor bestående av träfiber med tillsats av bindemedel i torra eller våta processer. I moderna tillverkningsprocesser används främst torra processer för framställning av HDF-skivor. Exempel på bindemedel som används vid framställningen är fenolformaldehyd (PF) och melaminformaldehyd (MF).

HDF-skivor har en rad tillämpningsområden, bland annat som snickeri- och byggnadsmaterial. Ett användningsområde för HDF-skivor är vid dörrtillverkning och då särskilt för att bilda dörrblad. Dessa dörrblad lackas och förses ofta med dekorativa spår som fräses ut i dörrbladen. Särskilt i det nordiska klimatet ställs mycket höga krav på dörrbladen, exempelvis när det gäller vattenbeständighet och liknande. De dekorativa spåren kan orsaka problem genom att vatten kan tränga in under den lackade ytan från de urfrästa spåren (fiberresning). Dessa problem har tidigare undvikits genom att man använder en HDF-skiva som har en mycket hög densitet, t ex över 1000 kg/ma vid dörrframställning, och som förses med en yta som är vattenbeständig och förhindrar fuktinträngning.

De HDF-skivor som framställs idag med dagens krav på snabb och rationell tillverkning motsvarar dock inte de krav som ställs på exempelvis dörrblad i det nordiska klimatet. Bindemedel som fenolformaldhyd, som ger HDF-skivan fördelaktiga egenskaper när det gäller vattenbeständighet, kräver ett jämnt tryck och hög temperatur för sin härdningsprocess. Detta gör att det inte är möjligt att använda en kontinuerlig process när fenolformaldehyd används som bindemedel. Eftersom det i dagens tillverkning inte anses vara tillräckligt snabbt att använda sig av en intermittent process används istället bindemedel huvudsakligen bestående av melaminformaldehyd (MF) i en kontinuerlig process. Användningen av dessa bindemedel och i en kontinuerlig process resulterar dock i en HDF-skiva med jämförelsevis sämre vattenbeständighet. Dessutom ger användningen av melaminformaldehyd (MF) höga halter av forrnalaldehyd i den färdiga produkten, medan fenolformaldehyd (PF) avger förhållandevis lägre halter av formaldehyd efter härdning. 10 15 20 25 30 534 B81! Sammanfattning av upgfinningen Med ovanstående i beaktande är det ett ändamål med föreliggande uppfinning att åstadkomma en metod för behandling av en skiva av trämaterial vilken metod resulterar i en skiva av trämaterial med förbättrade egenskaper, särskilt när det gäller en ökning av skivans densitet och motståndskraft mot exempelvis inträngning av vatten, samt ett sådant förbättrat skivelement av trämaterial.

Närmare bestäms tillhandahålls en metod för behandling av en skiva av trämaterial, såsom en HDF-skiva, en MDF-skiva, en plywoodskiva, plank eller bräda, innefattande stegen att tillhandahålla en skiva av trämaterial, anordna en komposition innefattande ett bindemedel på en första huvudyta hos nämnda skiva, anordna nämnda skiva på en dränerande yta, värmebehandla nämnda skiva och den därpå anordnade kompositionen, och pressa kompositionen in i nämnda skiva.

En skiva av trämaterial behandlad i enlighet med den uppfinningsenliga metoden får en högre densitet ijämförelse med en obehandlad skiva och får bättre motståndskraft mot angrepp såsom inträngning av vatten in i skivan. En skiva behandlad i enlighet med metoden uppvisar en mer vattenbeständig yta tack vare att kompositionen innefattande bindemedlet anordnas på en huvudyta hos skivan. Genom att variera typen av bindemedel och mängden bindemedel som appliceras till huvudytan hos skivan och storleken på det tryck som pressningen åstadkommer kan skivor med en önskad densitet erhållas. Om skivan som tillhandahålls är en konventionell HDF-skiva kan exempelvis en HDF-skiva med en densitet från 1050-1200 kg/ms erhållas, beroende på mängden tillsatt bindemedel, storleken på det applicerade trycket och tiden i press. Exempelvis kan en 4 mm tjock HDF-skiva med en ursprunglig densitet på 970 kg/ma erhålla en densitet på 1050 kglms efter att ha behandlats med 80 g bindemedel i form av fenolforrnaldehyd under 300 bars tryck under 3 minuter.

I en MDF- eller HDF-skiva är träfiber bundna till varandra medelst ett bindemedel. Mellan träfibrerna och bindemedlet finns håligheter eller hålrum. Även solida träprodukter uppvisar en varierande grad av struktur med håligheter, varvid graden delvis är beroende av träslaget. Vid 15 % fuktkvot 10 15 20 25 30 534 B84 4 ligger medeldensiteten för flertalet träslag mellan 350 och 750 kg/m°. Tack vare att kompositionen tränger in i skivan av trämaterial tränger bindemedlet ned i skivans struktur och fyller igen håligheter i strukturen.

En skiva behandlad i enlighet med den uppfinningsenliga metoden får dessutom en bättre vattenbeständighet på grund av sitt högre innehåll av bindemedel och sin första huvudyta som är behandlad med bindemedel. En i enlighet med metoden behandlad skiva sväller mindre när den utsätts för vatten på grund av att skivan har fàtt en högre täthet. Den högre tätheten hos skivan gör att det finns färre håligheter i materialet där vattnet kan tränga in i skivans struktur.

En skiva behandlad i enlighet med den uppfinningsenliga metoden är lämplig att användas inom användningsområden där mycket höga krav ställs på vattenbeständighet. Exempel på sådana användningsområden är ytterdörrar, fönster, fönsterdörrar, fasadmaterial, snickerier etc. En skiva, exempelvis en HDF-skiva med mycket hög densitet, såsom över 1200 kg/ms, kan användas som ytbeklädnad i våtutrymmen eller som material vid elektriska applikationer där höga krav ställs på vattenbeständighet, såsom för att ersätta bakelit. En behandlad skiva, såsom en HDF-skiva, kan även ersätta laminerade material.

Ett annat användningsområde är köksinredning. Vid lackning av köksluckor förekommer problem med fiberresning, vilket kan åtgärdas genom applicering av UV-lack eller putsning med påföljande applicering av ett nytt grundlacklager innan topplacket kan appliceras. Dessa problem förhindras helt eller delvis om man använder sig av en skiva som har behandlats med ovanstående metod.

Tack vare att kompositionen innehållande bindemedlet pressas in i och tränger in i skivans struktur får den behandlade skivan en tätare struktur i ett parti som sträcker sig in i skivan och inte endast på ytan. Vid dörrtillverkning är det vanligt att vid färdigställandet av dörrbladet slipa bort ca 0,1 mm för att få en önskad plan yta. Om skivan endast var behandlad på ytan skulle ytbehandlingen slipas bort i samband med detta moment. Vid efterbearbetning av en skiva behandlad i enlighet med den uppfinningsenliga 10 15 20 25 30 534 884 5 metoden slipas inte det behandlade partiet bort tack vare att det behandlade partiet kan fås att sträcka sig in skivan.

Särskilt för dörrar är det också vanligt att fräsa ur dekorativa spår på dörrbladet. I en skiva behandlade enligt ovanstående metod kan det urfrästa spåret, helt eller delvis, sträcka sig genom ett parti hos skivan där skivans egenskaper, exempelvis när det gäller vattenbeständighet, har förbättrats.

Genom att variera mängden bindemedel i kompositionen, tiden som skivan pressas och storleken på det genom pressning åstadkomna trycket är det möjligt att styra hur långt in i skivan kompositionen och därmed bindemedlet tränger in.

Kompositionen innefattar utöver bindemedel företrädesvis en vätska såsom vatten i vilken bindemedlet är löst. När skivan och den därpå anordnade kompositionen utsätts för värme kommer det att ske ångbildning av vätskedelen av kompositionen. Tack vare att skivan anordnas på en dränerande yta erbjuds en passage genom skivan för vätskedelen eller den ångformiga delen av kompositionen när kompositionen söker sig bort från det varma området. Detta får till följd att kompositionen tränger in i skivan.

Kompositionen pressas därmed in i skivan. Med pressas menas att kompositionen förhindras att ta en annan väg än att tränga ner genom skivan.

Detta kan exempelvis ske genom att ett föremål med en ogenomsläpplig yta anordnas på skivan och den därpå anordnade kompositionen. Förutom det tryck som föremålet utövar genom sin massa kan även ett yttre tryck anbringas mot skivan. Kompositionen kan även pressas in medelst exempelvis tillhandahållande av övertryck och liknande. Kompositionen tillåts därmed endast att tränga in i skivan och vätskedelen av kompositionen kan sedan tränga ut ur i skivan tack vare den dränerande ytan. Bindemedlet i kompositionen pressas därmed också in i skivan och härdar allteftersom.

Bindemedlet kan vara valt från gruppen bestående av fenolformaldehyd (PF), melaminformaldehyd (MF) eller ureaformaldehyd (UF), eller en kombination därav. Användningen av fenolformaldehyd medför att formalaldehyd avges i förhållandevis lägre halter efter härdningen och sänker därmed formalaldehydhalten i den färdiga produkten.

Fenolformaldehyd har även fördelaktiga egenskaper när det gäller att 10 15 20 25 30 53-!! 834 6 åstadkomma god vattenbeständighet, och är därför speciellt lämpad när den färdiga produkten är tänkt för utomhusbruk.

Den tillhandahållna skivan av trämaterial uppvisar en struktur med håligheterna, varvid steget att pressa in kompositionen i nämnda skiva innefattar att pressa in kompositionen i hàligheterna. Genom att fylla ut håligheterna erhålls en tätare struktur hos skivan och en högre densitet. Den tätare strukturen ger en bättre vattenbeständighet.

Steget att pressa in kompositionen i nämnda skiva åstadkommes genom applicering av ett mekaniskt tryck mot nämnda första huvudyta.

Applicering av ett mekaniskt tryck gör att ett jämnt tryck appliceras mot ytan av skivan. Appliceringen av det mekaniska trycket kan ske medelst en satsvis press. Med satsvis press menas en press där ett jämnt tryck appliceras mot hela huvudytan och trycket bibehålls under en önskad tid. Därefter frigörs skivan från pressen.

Steget att pressa in kompositionen i nämnda skiva kan innefatta att pressa in kompositionen i åtminstone ett ytparti hos nämnda skiva. Ytpartiet erhåller därmed en högre densitet och bättre motståndskraft mot exempelvis lnträngning av vatten och yttre angrepp. Genom att variera mängden tillsatt bindemedel kan ytpartiets utsträckning i en riktning ortogonal mot skivan första huvudyta varieras.

Steget att pressa in kompositionen i nämnda skiva kan innefatta att pressa in kompositionen till ett inträngningsdjup väsentligen motsvarande nämnda skivas tjocklek. På så sätt förbättras skivans egenskaper genom hela sitt tvärsnitt. Ett spår urfräst i en sådan skiva sträcker sig endast genom ett område med god vattenbeständighet. Detta minskar risken för fiberresning och att vatten ska tränga in i anslutning till spåret.

Steget att anordna nämnda skivan pà en dränerande yta kan innefatta att anordna nämnda skiva på en vävd stålduk. En vävd stålduk. en så kallad vira, bildar en mängd små hål i vilka vätska kan ansamlas. Därmed underlättas att vätska kan pressas ut ur skivan i samband med appliceringen av trycket så kompositionen innefattande bindemedlet kan pressas in i skivan.

Temperatur, tryck och tiden som skivan utsätts för tryck kan väljas så att den behandlade skivan får de önskade egenskaperna. Temperatur, tid och 10 15 20 25 30 534 ElB-fi 7 tryck är variabler som väljs efter valt bindemedel, utgàngsmaterialets egenskaper, utgàngsmaterialets tjocklek, etc.

Metoden kan vidare innefatta stegen att anordna kompositionen innefattande bindemedlet även på en motstående den första huvudytan andra huvudyta hos nämnda skiva. På så sätt erhålls en skiva med förbättrade egenskaper såsom högre densitet, högre täthet och bättre vattenbeständighet i två ytpartier hos skivan. Det inses att steget kan utföras skilt från de tidigare stegen i metoden. Exempelvis kan kompositionen anordnas på en första huvudyta, skivan anordnas på en dränerande yta, värmebehandlas och kompositionen pressas in i skivan. Därefter kan kompositionen anordnas på en andra huvudyta, och skivan anordnas på nytt på en dränerande yta, värmebehandlas och kompositionen pressas in i skivan.

Metoden kan vidare innefatta stegen att tillhandhålla en ytterligare skiva av trämaterial, att anordna kompositionen innefattande bindemedlet på en från nämnda första huvudyta skild, ytterligare huvudyta hos en av skivorna, vilken ytterligare huvudyta är avsedd att vara vänd mot den andra skivan. Därmed erhålls ett skivelement som uppvisar två förbundna skivlager.

Skivelementets tvärsnitt uppvisar därmed två partier med förbättrade egenskaper, dels i anslutning till en första yta och dels i anslutning till ett gränssnittsparti anordnat i anslutning till de mot varandra anliggande skivlagren. Beroende på mängden tillsatt bindemedel kan partierna helt eller delvis mötas. På detta sätt är det möjligt att både behandla en huvudyta hos en skiva i samma steg som skivan förbinds med en annan skiva för bildande av ett skivelement med två skivlager.

Enligt en andra aspekt av uppfinningen tillhandahålls ett skivelement av trämaterial, såsom ett HBF-skivelement, ett MDF-skivelement, ett plywoodelement, plank eller bräda, innefattande ett eller fler skivlager, vilket skivelement uppvisar två huvudytor och minst en sidoyta, vilket skivelement innefattar ett bindemedel, varvid bindemedlet är heterogent fördelat l skivelementet.

De fördelar som tidigare beskrivits i anslutning till den uppfinningsenliga metoden är applicerbara även för det uppfinningsenliga skivelementet. Det tillsatta bindemedlet ger skivelementet av trämaterial en 10 15 20 25 30 53-5 884 8 hårdare och motståndskraftigare yta med förbättrade egenskaper när det gäller vattenbeständighet. Skivelementet kan användas till ytterdörrar, fönster, fönsterdörrar, fasadmaterial, snickerier, ytskikt i våtutrymmen etc.

Beroende på halten bindemedel kan skivelementet ersätta material som bakelit i tillämpningar som kräver hög vattenbeständighet.

Halten bindemedel kan vara högre i ett parti som hör samman med den första huvudytan hos skivelementet och i ett parti som hör samman med den andra huvudytan hos skivelementet jämfört med halten bindemedel i ett centralt parti hos skivelementet. Därmed uppvisar skivelementets båda huvudytor en hårdare och motståndskraftigare yta med en förbättrad vattenbeständighet. Skivelementets kan vidare uppvisa en högre densitet jämfört med ett konventionellt skivelement beroende på valt bindemedel.

Halten bindemedel kan vara högre i ett parti som hör samman med den första huvudytan hos skivelementet och i ett parti som hör samman med ett gränssnittsparti hos skivelementet jämfört med halten bindemedel i ett parti som hör samman med en andra huvudyta hos skivelementet. Ett sådant skivelement består av två skivlager mellan vilka en komposition innehållande bindemedel har applicerats och pressats in i skivlagrerna. Skivelementet uppvisar därmed en halt bindemedel som är högre i anslutning till gränssnittspartiet samt i anslutning till den första huvudytan.

Skivelementet kan uppvisa ett första lager innefattande bindemedel och ett andra lager utan bindemedel. l det fall skivelementet är ett skivelement som ej tidigare är behandlat med bindemedel, säsom plank eller bräda, kommer skivelementet att uppvisa ett lager innefattande bindemedel och ett annat lager som saknar bindemedel.

Skivelementet kan uppvisa ett första lager och ett andra lager, varvid halten bindemedel i det första lagret är högre än halten bindemedel i det andra lagret. Om skivelementet exempelvis är ett MDF- eller HDF- skivelement innehåller skivelementet från början bindemedel. På grund av att ytterligare bindemedel har tillsatts till skivelementet kommer skivelementet att uppvisa ett lager med jämförelsevis högre halt bindemedel och ett lager med jämförelsevis lägre halt bindemedel. 10 15 20 25 30 534 B84 9 Bindemedlet kan vara fenolformaldehyd. Fenolformaldehyd avger förhållandevis lägre halter av formaldehyd när det har härdat och ger en hård och hållbar yta med god vattenbeständighet.

Exempelvis kan skivelement vara ett HDF-element som uppvisar en densitet på minst 1000 kg/ma.

Kort beskrivning av ritnlngarna Utföringsformer av föreliggande uppfinning kommer härefter att beskrivas i exemplifierande syfte under hänvisning till de medföljande ritningarna.

Figur 1 visar en skiva av trämaterial såsom en HDF-skiva, en MDF- skiva, en plywoodskiva, plank eller bräda.

Figur 2 visar ett skivelement av trämaterial, såsom en HDF-skiva, en MDF-skiva, en plywoodskiva, plank eller bräda, innefattande flera skivlager.

Figur 3 visar en schematisk tvärsnittsvy av en mekanisk press för applicering av tryck för behandling av en skiva av trämaterial.

Figur 4 visar en uppförstorad del av en vävd stålduk.

Figur 5a visar en schematisk tvärsnittsvy av en skiva av trämaterial behandlad med en komposition innefattande ett bindemedel.

Figur 5b visar skivan som visas i figur 5a i mer detalj.

Figur 6a visar en schematisk tvärsnittsvy av en skiva behandlad med en komposition innefattande ett bindemedel.

Figur 6b visar skivan som visas i figur 6a l mer detalj.

Figur 7a visar en schematisk tvärsnittsvy av en skiva där två ytpartier är behandlade med en komposition innefattande bindemedel.

Figur 7b visar skivan som visas i figur 7a i mer detalj.

Figur 8a visar en schematisk tvärsnittsvy av ett skivelement innefattande två skivlager med ett ytparti och ett gränssnittsparti som är behandlade med en komposition innefattande ett bindemedel.

Figur 8b visar skivelement som visas i figur 8a i mer detalj.

Figur 9a visar en tvärsnittsvy av ett skivelement innefattande två skivlager med två ytpartier och ett gränssnittsparti som är behandlade med en komposition innefattande ett bindemedel.

Figur 9b visar skivelementet som visas i figur 9a i mer detalj. 10 15 20 25 30 534 B84 10 Detalierad beskrivning lfigur 1 visas en skiva 1. Skivan 1 har en rektangulär form. Skivan 1 är av trämaterial och uppvisar två motstående huvudytor 2, 3 och fyra sidoytor 4, 5, 6, 7. Huvudytorna 2, 3 kan vara parallella. Alternativt kan skivan ha en cirkulär form, en triangulär form eller ha en annan form som uppvisar minst en sidoyta.

Skivan 1 av trämaterial kan vara av en skiva av träfiber eller en skiva erhållen från trävirke. Exempel på skivor tillverkade från träfiber är MDF (medium density fiberboard) och HDF (high density fiberboard) . Exempel på skivor erhållna från trävirke direkt är plank, brädor och faner.

Skivan 1 av trämaterial kan bestå av ett skivlager, eller av flera skivlager 11, 12 som tillsammans bildar ett skivelement 10 av trämaterial. Ett sådant skivelement 10 visas i figur 2. Skivelementet uppvisar två huvudytor och minst en sidoyta. Tjockleken hos skivelementet kan varieras med antalet skivlager 11, 12 som skivelementet 10 uppvisar. Ett skivlager 11, 12 kan exempelvis ha en tjocklek på 2-6 mm. Det inses att det som beskrivs för en skiva 1 även kan appliceras för ett skivelement 10 och vice versa.

Skivor 1 av träfibermaterial såsom MDF och HDF kan tillverkas i en våt eller torr process. l båda processerna tillsätts bindemedel för att binda träfibrerna till varandra. l en våt process blandas träfiber och en komposition innefattande bindemedel och vatten till en massa. Bindemedlet härdas och träfibrerna pressas samman i en press samtidigt som vattnet pressas ut ur massan. En nackdel med den våta processen är att bindemedel följer med vattnet ut ur massan, vilket ställer höga krav på reningen av restproduktema från processen. l dag är dock den torra processen mer vanligt förekommande. l en torr process blandas träfiber med ett bindemedel. Med dagens tillverkningsteknik och dagens krav pà tillverkningshastighet pressas träfibrerna samman och bindemedel härdas i kontinuerlig process. Med kontinuerlig process menas att massan är anordnad på ett band som rör sig kontinuerligt längs en bana.

Ett flertal roterande, cylindriska valsar applicerar ett tryck mot massan. 10 15 20 25 30 534 884 11 Samtidigt kan värme tillföras för att påskynda bindemedlets härdningsprocess.

Bindemedlet som används i de båda processerna kan vara fenolformaldehyd (PF), melaminforrnaldehyd (MF) eller en kombination därav.

En HDF-skiva tillverkad enligt en sådan torr process kan uppvisa en densitet på exempelvis 970130 kglms. Ett exempel på en sådan HDF-skiva Ultrales H10 från Lesonit.

Med hänvisning till figur 3 kommer en metod i enlighet med uppfinningen för behandling av en skiva 1 av trämaterial att beskrivas. En skiva 1 av trämaterial av ovan beskrivna slag används som utgängsmaterial för den uppfinningsenliga metoden. Skivan 1 kan vara en hyvlad eller sågad bräda eller planka, eller en färdigproducerad MDF-skiva, HDF-skiva eller plywoodskiva. Metoden kan således utföras skilt från framställningsprocessen för den som utgångsmaterial använda skivan 1 av trämaterial.

Metoden innefattar att tillhandahålla en skiva 1 av trämaterial. En komposition 8 innefattande ett bindemedel 9 (som exempelvis framgår av figurerna 5a och 5b) anordnas på en första huvudyta 2 hos skivan 1.

Kompositionen 8 innefattar bindemedel 9 utblandat i en vätska, exempelvis vatten. Bindemedlet 9 kan vara valt från gruppen bestående av fenolformaldehyd (PF), melaminformaldehyd (MF) eller ureaformaldehyd (UF), eller en kombination därav. Det är även möjligt att använda andra bindemedel, såsom andra polymerer och i synnerhet andra härdplaster.

Företrädesvis är bindemedlet 9 fenolformaldehyd.

Skivan 1 placeras på ett dränerande yta 22. Den dränerande ytan 22 verkar även som underlag för skivan 1 vid pressning. Den dränerande ytan 22 kan vara en vävd stålduk. Den vävda stålduken är vävd av längsgående och tvärgående ståltrådar 22a, 22b, vilket visas mer i detalj i figur 4. Den vävda stålduken bildar en mängd små håligheter 23 vari vätska kan transporteras bort. Exempelvis kan ståltråden 22a, 22b med vilken den vävda stålduken är vävd vara sådan att sju håligheter 23 bildas per centimeter och trådtjocklekheten är 5 mm (typ 7/5). Den drånerande ytan 22 kan placeras direkt under skivan 1. Alternativt kan ett mellanliggande vattengenomsläppligt lager anordnas mellan skivan 1 och den vävda stålduken 22. 10 15 20 25 30 534 B84 12 Skivan 1 och den på skivan 1 anordnade kompositionen 8 utsätts för en värmebehandling. Temperaturen som skivan ska uppnå medelst Värmebehandlingen kan väljas efter det valda bindemedlets härdningstemperatur. Värmebehandlingen får till följd att kompositionen söker sig bort från värmen och ner genom skivan 1. Den dränerande ytan 22 erbjuder en passage genom skivan 1 för kompositionens 9 vätske- eller àngformiga del. Värrnebehandlingen bidrar till ângbildning av vätskedelen, exempelvis vatten, av kompositionen sker allt eftersom. Kvar i skivan 1 blir bindemedlet 8.

Kompositionen 8 pressas in i skivan 1 i samband med Värmebehandlingen. Pressningen av kompositionen in iden första huvudytan 2 kan ske genom applicering av ett mekaniskt tryck mot skivan 1.

Pressningen av kompositionen 8 in iskivan 1 kan även ske medelst vakuum eller på annat sätt som förhindrar att kompositionen 8 tar en annan väg än genom skivan 1. l det fall ett mekaniskt tryck appliceras mot skivan 1 anordnas skivan 1 i en mekanisk press 20, vilket visas ifigur 3. Skivan 1 anordnas på den dränerande ytan 22 som i sin tur är anordnad på en tryckyta 23 på vilken ett antal kolvar 24 verkar. Vid pressning trycker kolvarna 24 tryckytan 23 och därmed skivan 1 mot en överliggande mottrycksyta 21. Därmed appliceras ett mekaniskt tryck mot skivans 1 huvudyta 2 på vilken kompositionen 8 innefattande bindemedlet 9 är anordnad. Värmebehandlingen kan åstadkommas samtidigt med pressningen genom att mottrycksytan 21 och/eller tryckytan 23 är uppvärmda till en viss temperatur. Tack vare att skivan 1 är anordnad på ett dränerande underlag 22 och att skivan 1 och den därpå anordnade kompositionen 8 utsätts för värme kommer kompositionen 8 söka sig in genom skivans 1 struktur, exempelvis genom en struktur med håligheter eller hålrum hos skivan. Vätskedelen av kompositionen 8, exempelvis vatten tillåts transporteras bort från skivan 1 tack vare det dränerande underlaget 22. Bindemedlet 9 i kompositionen 8 pressas därmed också ner i skivans 1 struktur. Bindemedlet 9 fyller helt eller delvis kvarvarande håligheter i skivans 1 struktur. Bindemedlet 9 kommer allt eftersom att hårda. 10 15 20 25 30 SIM B84 13 Genom att variera mängden bindemedel 9 per ytenhet skiva 1 och per skivans 1 tjocklek är det möjligt att variera hur mycket bindemedel 9 och hur långt ner bindemedlet 9 tränger ned i en riktning ortogonal mot skivans 1 huvudyta. Därmed är det även möjligt att reglera hur mycket vattenbeständigheten ska förbättras hos skivan 1. Ju mer bindemedel 9, desto hårdare ytskikt och högre motståndskraft mot yttre angrepp, exempelvis förbättrad vattenbeständighet erhålls hos skivan. Om bindemedlet 9 har högre densitet än skivan 1, vilket är fallet om fenolformaldehyd tillsätts till en MDF- eller HDF-skiva, resulterar behandlingen i att även densiteten kommer att öka hos den behandlade skivan.

På huvudytan 2 på vilken kompositionen innefattande bindemedlet 9 anordnas bildar bindemedlet 9 en skyddande yta.

Som tidigare nämnts utsätts skivan 1 även för värme i samband med pressningen av kompositionen 8 in i skivan 1. Förutom att värmen orsakar àngbildning av vätskedelen av kompositionen påskyndar vännen bindemedlets 9 härdningsprocess. Enligt ett exempel där fenolformaldehyd används som bindemedel vännebehandlas en HDF-skiva med en tjocklek på 4 mm till att skivan 1 får en temperatur på minst 130°C varvid skivan 1 utsätts för ett tryck på minst 30MPa. Fackmannen inser att variablerna tid, temperatur och tryck samverkar och kan varieras i förhållande till varandra.

Det inses även att variabler som tid, temperatur och tryck kan varieras efter skivans 1 storlek och tjocklek samt mängd tillsatt komposition 8 och valet av bindemedel 9. Temperaturen är bl a avhängd vilket bindemedel 9 som används och dess härdningstemperatur.

Om skivan 1 av trämaterial är en HDF-skiva eller en MDF-skiva finns det redan bindemedel i skivan 1 som förbinder träfibrerna till varandra. l materialet finns, beroende på densiteten hos skivan 1, håligheter eller hålrum med luft mellan träfibrema och bindemedlet. Ju lägre densitet, desto fler håligheter uppvisar skivmaterial. Det är dessa hålrum som fylls med bindemedel när skivan 1 behandlas i enligt med metoden. På så sätt ökas densiteten samt förbättras vattenbeständigheten och ythàrdheten hos skivan.

Bindemedlet eller bindemedlen som används för bilda HDF- eller MDF-skivan 10 15 20 25 30 534 B84 14 kan vara skilt från det bindemedel 9 eller de bindemedel 9 som används vid behandling av skivan 1 i enlighet med den uppfinningsenliga metoden.

Därmed kan en behandlad skiva 1 eller ett behandlat skivelement 10 innefattande ett eller flera skivlager 11, 12 erhållas. En sådan behandlad skiva 1 visas i figur 5a och 5b till vilken det nu hänvisas. Det eftertillsatta bindemedlet 9 har trängt in i skivan 1 i en riktning från den huvudyta 2, 3 där kompositionen 8 innehållande bindemedlet 9 har applicerats. Bindemedlet 9 är som synes heterogent fördelat i skivan 1. Halten bindemedel 9 kan vara högre i ett parti eller lager 13 som hör samman med den huvudyta 2, 3 på vilken kompositionen 8 innefattande bindemedlet 8 är anordnad. Lagret eller partiet 13 uppvisar en sammanhängande utsträckning.

I det fall skivelementet 10 är ett HDF- eller MDF-skivelement kan skivelementet 10 uppvisa ett första lager 13 med en första halt av bindemedel 9 och ett andra lager 14 med en andra halt av bindemedel 9, vilket visas i figur 5a. Halten bindemedel 9 i det första lagret 13 kan då vara högre än i det andra lagret 14. Det andra lagret 14 kan uppvisa den struktur och halt bindemedel som utgångsmaterialet uppvisar, dvs en konventionell HDF- eller MDF-skiva. Den högre halten bindemedel 9 i det första lagret 13 är ett resultat av det tillförda bindemedlet 9 som har pressats in i skivan 1.

Exempelvis kan bindemedelshalten i det andra lagret 14 vara 10-12% (avser torr vikt) medan bindemedelshalten idet första lagret 13 kan vara 15-25%.

I det fall skivan 1 är en bräda eller plank uppvisar skivan ett första lager 13 innefattande bindemedel 9 och ett andra lager 14 utan bindemedel.

Alternativt kan bindemedel 9 tillsättas i sådan mängd och under ett sådant tryck att lagret 13 med högre halt bindemedel sträcker sig väsentligen igenom hela skivans 1 tjocklek, vilket visas ifigur 6a och 6b. I detta fall uppvisar inte den behandlade skivan 1 ett första och ett andra lager 13, 14 utan väsentligen ett lager 13.

Enligt en utföringsform anordnas kompositionen 8 först på en första huvudsida 2 och pressas in skivan 1 på ovan beskrivna sätt. Därefter anordnas kompositionen 8 innefattande bindemedlet 9 på en till den första huvudytan 2 motstående andra huvudyta 3. Därefter anordnas skivan 1 på nytt på den dränerande ytan 22 och kompositionen 9 pressas på nytt in i 10 15 20 25 30 534 B84 15 skivan 1 under det att skivan utsätts för värmebehandling på ovan beskrivna sätt. På så sätt erhålls en skiva 1 eller skivelement 10 innefattande fiera skivlager11, 12 med bättre motståndskraft och eventuellt ytterligare högre densitet, beroende på valt bindemedel. En sådan skiva 1 visas i figur 7a och 7b till vilken det nu hänvisas. Tack vare den dubbla appliceringen av kompositionen 8 innefattande bindemedlet 9 har ytterligare mer bindemedel 9 pressats in i skivan 1.

En sådan skiva 1 som visas i figur 7a och 7b uppvisar en sålunda en heterogen fördelning av bindemedlet 9. Halten av bindemedel 9 är högre lett lager eller parti 13 som hör samman med den första huvudytan 2 och i ett lager eller parti 13 som hör samman med den andra huvudytan 3 hos skivan 1. Halten bindemedel 9 är således högst i anslutning till skivans huvudytor 2, 3 och lägst mot centrum av skivan 1. Lagren eller partiema 13 uppvisar var för sig en sammanhängande utsträckning. l de fall skivan är en MDF- eller HDF-skiva uppvisar skivan 1 därmed två lager 13 där halten bindemedel 9 är högre än halten bindemedel i ett andra lager 14. Alternativt, exempelvis när skivan inte tidigare är behandlad med ett bindemedel, finns det inget bindemedel i det andra lagret 14 såsom ovan beskrivits i samband med figur 5a och 5b.

Enligt en ytterligare utföringsform anordnas kompositionen 8 innefattande bindemedlet 9 på en första huvudyta 2 hos en första skiva 11.

Kompositionen 8 innefattande bindemedlet 9 appliceras även på en andra huvudsida av den första skivan 11 eller på en huvudsida av en andra skiva 12 avsedd att vara vänd mot den andra huvudsidan hos den första skivan 11.

Den första skivan 11 anordnas på den andra skivan 12 och placeras på ett dränerande underlag 22. Kompositionen 9 pressas därefter in i skivorna 11, 12 under det att skivorna utsätts för värmebehandling på ovan beskrivna sätt.

Därmed erhålls ett skivelement 10 innefattande två inbördes förbundna skivlager 11, 12. Ett sådant skivelement 10 visas i figur 8a och 8b till vilka det nu hänvisas. Skivlagren 11, 12 förbinds och kompositionen 8 innehållande bindemedlet 9 pressas in i skivlagren 11, 12 i ett steg.

Ett sådant skivelement 10, som visas ifigur 8a och 8b, uppvisar sålunda en heterogen fördelning av bindemedlet 9. Halten av bindemedel 9 är 10 15 20 25 30 534 B84 16 högre i ett lager eller parti 13 som hör samman med den första huvudytan 2 hos skivan 1 och i ett lager eller parti 13 som hör samman med ett gränssnittsparti 15 definierat av de två skivelementens 11, 12 mot varandra anliggande huvudylor. Lagren eller partierna 13 uppvisar var för sig en sammanhängande utsträckning. I det fall skivelementet är ett MDF- eller HDF-skivelementet uppvisar skivelementet 10 därmed två lager 13 där halten bindemedel 9 är högre än halten bindemedel i två andra lager 14. Alternativt, exempelvis när skivelementet 10 inte tidigare är behandlat med ett bindemedel, finns det inget bindemedel ide andra lagren 14 såsom ovan beskrivits. Vidare inser fackmannen att samma förfarande kan användas för att åstadkomma ett skivelement 11 med ytterligare fler skivlager.

Ett sådant skivelement 10 uppvisar en ytterligare motståndskraft mot vatteninträngning eftersom mer bindemedel har trängt in i skivelementet.

Enligt en ytterligare utföringsform anordnas kompositionen 8 innefattande bindemedlet 9 på en första huvudyta 2 hos en första skiva 11.

Den första skivan 11 anordnas på ett dränerande underlag 22 och kompositionen 8 pressas in i den första skivan 11. Kompositionen 8 innehållande bindemedlet 9 anordnas sedan även pâ en första huvudyta 2' hos en andra skiva 12 samt på en andra huvudyta hos den första eller andra skivan 11, 12, alternativt på båda skivorna. Skivorna 11, 12 anordnas på varandra med ytan med kompositionen 8 vänd mot den andra skivan.

Skivorna 11, 12 anordnas på ett dränerande underlag 22 och kompositionen 8 pressas in skivorna 11, 12 under det att skivan utsätts för värmebehandling på ovan beskrivna sätt. Därmed erhålls ett skivelement 10 innefattande två inbördes förbundna skivlager 11, 12 vilket visas i figur 9a och 9b.

Ett sådant skivelement 10, vilket visas i figur 9a och 9b, uppvisar således en heterogen fördelning av bindemedlet 9. Hatten bindemedel är högre i ett lager eller parti 13 som hör samman med huvudytan 2 hos ett första skivlager 11 och i ett lager eller parti 13 som hör samman med huvudytan 2' hos ett andra skivlager 12 samt i ett lager eller parti 13 som hör samman med ett gränssnittsparti 15 som definieras av de mot varandra anliggande skivlagren 11, 12. Lagren eller partierna 13 uppvisar var för sig en sammanhängande utsträckning. 10 15 20 25 30 534 B84 17 I det fall skivelementet 10 är ett MDF- eller HDF-skivelement 10 uppvisar skivelementet 10 därmed tre lager 13 där halten bindemedel 9 är högre än halten bindemedel i två andra lager 14. Alternativt, exempelvis när skivelementet 10 inte tidigare är behandlad med ett bindemedel, finns det inget bindemedel i de andra lagren 14 såsom ovan beskrivits. Beroende på mängden applicerat bindemedel 9 som har pressats in sklvlagren 11, 12 från olika håll kan lagren med tillsatt bindemedel mötas. l ett sådant fall uppvisar skivelementet 10 inget andra lager 14 efter behandlingen. På grund av den ytterligare ökade halten bindemedel 9 som har pressats in i skivelementet 10 får skivelementet 10 en ökad motståndskraft mot inträngning av exempelvis vatten.

Exempel Enligt ett exempel tillsätts 200 g av en komposition innehållande 40 % bindemedel och 60 % vatten till en HDF-skiva. Bindemedlet är fenolformaldehyd och halten fenolformaldehyd motsvarar 80 g fenolformaldehyd. HDF-skivan har en ursprunglig densitet på 970 kglm° och HDF-skivans huvudsida är 1 m2 stor. HDF-skivans tjocklek är 4 mm.

Kompositionen innehållande 80 g fenolformaldehyd påförs på HDF-skivans huvudyta och pressas in i HDF-skivan medelst applicering av mekaniskt tryck pà 30 MPa under tre minuter på ovan beskrivna sätt. HDF-skivan får efter denna behandling en densitet på 1050 kglms.

Följande exempel illustrerar hur svällningen av en HDF-skiva minskar efter behandling i enlighet med den uppfinningsenliga metoden på grund av den förbättrade vattenbeständigheten. En konventionell HDF-skiva med en tjocklek på 4 mm läggs i ett vattenbad där vattnet håller en temperatur på 20°C under 24 timmar. Efter 24 timmar mäts hur mycket HDF-skivan har svällt som en kvot mellan HDF-skivans tjocklek efter vattenblad lförhållande till tjockleken före vattenbadet. Denna HDF-skiva uppvisar en svällningsgrad på 16 %.

En HDF-skiva med en tjocklek på 4 mm har behandlats med 300 g/mz av en komposition innehållande 40 % bindemedel och 60 % vatten i enlighet med ovanstående metod. HDF-skivan har behandlats med kompositionen på en första huvudyta i likhet med vad som visas ifigur 5a och 5b. 10 15 20 25 30 534 B84 18 Bindemedelshalten motsvarar 120 g bindemedel per m2. Bindemedlet är i form av fenolformaldehyd. Den behandlade HDF-skivan har lagts i ett vattenbad där vattnet håller en temperatur pà 20°C under 24 timmar. Denna behandlade HDF-skiva uppvisar efter 24 timmar en svällning på 11 % mätt på ovan beskrivna sätt.

En HDF-skiva med en tjocklek på 4 mm har behandlats med 600 g/mz av en komposition innehållande 40 % bindemedel och 60 % vatten i enlighet med ovanstående metod. HDF-skivan har behandlats med kompositionen på en första och en andra huvudyta i likhet med vad som visas i figur 7a och 7b.

Bindemedelshalten motsvarar 240 g bindemedel per m2. Bindemedlet är i form av fenolformaldehyd. Den behandlade HDF-skivan har lagts i ett vattenbad där vattnet håller en temperatur på 20°C under 24 timmar. Denna behandlade HDF-skiva uppvisar efter 24 timmar en svällning på 6 % mätt på ovan beskrivna sätt.

Ett HDF-skivelement med en tjocklek på 4 mm har behandlats med 1200 glmz av en komposition innehållande 40 % bindemedel och 60 % vatten i enlighet med ovanstående metod. HDF-skivan innefattar två skivlager på vardera 2 mm och har behandlats med kompositionen på en första huvudyta och i ett gränssnittsparti mellan det första och det andra skivlagret i likhet med vad som visas ifigur 8a och 8b. Bindemedelshalten motsvarar 480 g bindemedel per m2. Bindemedlet är i form av fenolformaldehyd. Den behandlade HDF-skivan har lagts i ett vattenbad där vattnet håller en temperatur på 20°C under 24 timmar. Denna behandlade HDF-skiva uppvisar efter 24 timmar en svällning på 2 % mätt på ovan beskrivna sätt.

Det inses att ovan beskrivna exempel och utföringsformer inte ska ses som en begränsande uppräkning utan enbart ses som exempel på möjliga tillämpningar.

Vidare inses det också i enlighet med föreliggande uppfinning att det är möjligt att enbart anordna en komposition innefattande bindemedlet på en huvudyta som anordnas anliggande mot en annan skiva för att förbinda två skivlager med varandra för bildande av ett skivelement. Skivorna pressas därefter på ovan beskrivna sätt. 534 884 'i 9: ëFëäfaektïifge-x; fär att flara medïfæringar ash wšatišnraer- är mäjššga; varïßf uppfïnningøns omfattning sâšurnfia utašiutandè defifiïefas å! madföïifilfíïišè kraven;

Claims (16)

10 15 20 25 30 534 B34 20 PATENTKRAV

1. Metod för behandling av en skiva (1) av trämaterial, såsom en HDF-skiva, en MDF-skiva, en plywoodskiva, plank eller bräda, innefattande stegen att tillhandahålla en skiva (1) av trämaterial, anordna en komposition (8) innefattande ett bindemedel (9) på en första huvudyta (2) hos nämnda skiva (1), anordna nämnda skiva (1) på en dränerande yta (22), värmebehandla nämnda skiva (1) och den därpå anordnade kompositionen (8), och pressa kompositionen (8) in i nämnda skiva (1).

2. Metod enligt krav 1, varvid bindemedlet (8) är valt från gruppen bestående av fenolforrnaldehyd (PF), melaminformaldehyd (MF) eller ureaformaldehyd (UF), eller en kombination därav.

3. Metod enligt något av krav 1 eller 2, vilken tillhandahållna skiva (1) av trämaterial uppvisar en struktur med håligheter, varvid steget att pressa in kompositionen (8) i nämnda skiva (1) innefattar att pressa in kompositionen (8) i håligheterna.

4. Metod enligt något av kraven 1-3, varvid steget att pressa in kompositionen (8) i nämnda skiva (1) åstadkommes genom applicering av ett mekaniskt tryck mot nämnda första huvudyta (2).

5. Metod enligt något av kraven 1-4, varvid steget att pressa in kompositionen (8) i nämnda skiva (1) innefattar att pressa in kompositionen (8) i åtminstone ett ytparti hos nämnda skiva (1).

6. Metod enligt något av kraven 1-5, varvid steget att pressa in kompositionen (8) i nämnda skiva (1) innefattar att pressa in kompositionen 10 15 20 25 30 534 B84 21 (8) till ett inträngningsdjup väsentligen motsvarande nämnda skivas (1) tjocklek.

7. Metod enligt något av krav 1-6, varvid steget att anordna nämnda skiva (1) pà en dränerande yta (22) innefattar att anordna nämnda skiva på en vävd stàlduk.

8. Metod enligt något av kraven 1-7, vidare innefattande stegen att anordna kompositionen (8) innefattande bindemedlet (9) även på en motstàende den första huvudytan (2) andra huvudyta (3) hos nämnda skiva (1)-

9. Metod enligt något av kraven 1-8, vidare innefattande stegen att tillhandhàlla en ytterligare skiva (12) av trämaterial, att anordna kompositionen (8) innefattande bindemedlet (9) på en från nämnda första huvudyta skild (2), ytterligare huvudyta (3) hos en av nämnda skivor (1), vilken ytterligare huvudyta är (3) avsedd att vara vänd mot den andra skivan (12).

10. Ett skivelement (10) av faner, plywood eller träfiberrnaterial, , innefattande ett eller fler skivlager (11 , 12), vilket skivelement (10) uppvisar två huvudytor (2, 3) och minst en sidoyta (4, 5, 6, 7), vilket skivelement (10) innefattar ett bindemedel (9), varvid bindemedlet (9) är heterogent fördelat i skivlagret.

11. Ett skivelement (10) enligt krav 10, varvid halten bindemedel (9) är högre i ett parti (13) som hör samman med den första huvudytan (2) hos skivelementet (10) och i ett parti (13) som hör samman med den andra huvudytan (3) hos skivelementet (10) jämfört med halten bindemedel (9) i ett centralt parti (14) hos skivelementet. 10 15 20 25 534 B84 22

12. Ett skivelement (10) enligt krav 10 eller 11, varvid halten bindemedel (9) är högre i ett parti (13) som hör samman med den första huvudytan (2) och i ett parti (13) som hör samman med ett gränssnittsparti (15) hos skivelementet (10) jämfört med halten bindemedel (9) i ett parti (14) som hör samman med en andra huvudyta (3) hos skivelementet (10).

13. Ett skivelement enligt krav 10, varvid halten bindemedel (9) är högre i ett parti (13) som hör samman med den första huvudytan (2) hos ett första skivlager (11) och i ett parti (13) som hör samman med den andra huvudytan (2') hos ett andra skivlager (12) samt i ett parti (13) som hör samman med ett gränssnittsparti (15) som definieras av de mot varandra anliggande skivlagren (11, 12) jämfört med ett mellanliggande parti (14) anordnat mellan partiet (13) som hör samman med den första eller andra huvudytan (2, 2') och partiet (13) som hör samman med gränssnittspartiet (15).

14. Ett skivelement (10) enligt något av kraven 10-13, varvid skivelementet (10) uppvisar ett första parti (13) innefattande bindemedel (9) och ett andra parti (14) utan bindemedel (9).

15. Ett skivelement (10) enligt något av kraven 10-13, varvid skivelementet (10) uppvisar ett första parti (13) och ett andra parti (14), varvid halten bindemedel (9) i det första partiet (13) är högre än halten bindemedel i det andra partiet (14).

16. Ett skivelement (10) enligt något av kraven 10-15, varvid bindemedlet (9) är fenolformaldehyd.