SK94399A3

SK94399A3 - Particle boards, fiber boards, flake boards and similar wood-based products, and the preparation process thereof

Info

Publication number: SK94399A3
Application number: SK943-99A
Authority: SK
Inventors: Liisa Viikari; Pia Qvintus-Leino; Marja-Leena Niku-Paavola; Simo Tuominen; Lars Gadda
Original assignee: Neste Chemicals Oy
Priority date: 1997-01-14
Filing date: 1998-01-14
Publication date: 2000-05-16
Also published as: PL334522A1; FI970157A0; CN1250462A; CA2277281A1; EP0953027A1; FI970157A; BR9806908A; NZ336665A; AU5664298A; WO1998031761A1; ID26242A; KR20000070155A; HUP0001978A2

Description

TRIESKOVÉ DOSKY, VLÁKNITÉ DOSKY, DOSKY Z LÍSTKOVÝCH TRIESOK A

PODOBNÉ PRODUKTY NA BÁZE DREVA A SPÔSOBY ICH PRÍPRAVY

Oblasť techniky

Predmetný vynález sa týka výroby vláknitých dosiek a podobných produktov na báze dreva, zahrňujúci iba rozdelenie lignocelulózovej triesky a vlákna, zmiešanej a lepenej dohromady lepivým spojivom. Predmetný vynález sa týka hlavne nových lepidlových spojív, spôsobov ich prípravy a vláknitých dosiek, vyrábaných s použitým uvedených lepidlových spojív.

Doterajší stav techniky

Rýchly nárast výroby trieskových dosiek, dosiek z lístkových triesok a vláknitých dosiek, obzvlášť vláknitých dosiek strednej hustoty (naďalej používaná skratka MDF dosky), v priebehu posledných desiatich rokov vyžaduje lepidlo, ktoré je lacné, dostupné vo veľkých množstvách a nezávislé od ropy. Lignín splňuje všetky tieto požiadavky a neobsahuje formaldehyd, ktorý je už tradične považovaný za vážny problém v prípade močovino-formaldehydových (UF) lepidiel. Prírodný lignín, ako hlavná drevná zložka, nie je ani hydroskopický, ani rozpustný vo vode. Vzhladom na to, že má štruktúru polyfenolu, mal by lignín ako lepidlo byť podobný fenolformaldehydovým (PF) živiciam. To platí pre prírodný lignín v dreve, zatiaľ čo technické ligníny (lignosulfonát alebo sulfátový lignín) majú vážne obmedzenia vzhladom k ich nízkej reaktivite (sulfátový lignín) alebo vzhladom k ich vysokej hydroskopicite. Počas technického rozvlákňovania sa lignín stáva vďaka degradácii a chemickým zmenám vo vode rozpustným.

Použitie sulfitového výluhu (SSL) ako lepidla pre papier, drevo a iné lignocelulózové materiály je v danej oblasti techniky dobre známe a mnoho patentových prihlášok bolo počas posledných tridsiatich rokov podaných na použitie lignínových produktov ako lepidiel pre trieskové dosky, dyhy a vláknité dosky namiesto bežných PF a UF lepidiel. Odkaz je robený na DE patenty čísla 3 037 992, 3 621 218, 3 933 279, 4 020 969, 4

204 793 a 4 306 439 a PCT prihlášky, publikované pod číslami WO 93/25622, WO 94/1488, WO 95/23232 a WO 96/03546.

Hlavnou nevýhodou, ktorá odradzuje od použitia SSL ako lepidla na výrobu vláknitých dosiek, je jeho hydroskopicita. Z tohoto dôvodu nemôže vážne konkurovať iným prírodným alebo syntetickým lepidlám. Ďalej bolo preukázané, že lakázové enzýmy a iné peroxidázy môžu byť použité ako katalyzátory polymerizácie alebo vytvrdzovania lignínu (DE patent č. 3 037

992, WO 96/03546) . Enzymy na tvorbu radikálových reakcii však doteraz preukázali iba obmedzený úspech. Vlákna a drevné štiepky, použité pri výrobe 20% vody a použité lakázy katalyzovať polymerizačnú lepenie vláknitej dosky, prírodný lignín, je však do vláknitých dosiek, obsahujú 5 až potrebujú vodu, aby mohli účinne reakciu, potrebnú na rozsiahle

Sulfátový lignín, rovnako ako značnej miery nerozpustný vo vode a preto sú pri výrobe tvorené dve pevná fázy. Nerovnomerné rozmiestnenie spôsobuje vznik škvŕn a výrazné zlyhanie silových vlastností dosky, tvorené počas lisovacieho štádia.

Z vyššie uvedených dôvodov nenašli spôsoby výroby na báze lignínu doteraz žiadne velké praktické uplatnenie.

Namiesto lepidiel na báze lignínu bola navrhnutá aktivácia lignínu v drevných vláknach pomocou lakázy a použitie týchto vlákien bez použitia ďalších spojív na výrobu vláknitých dosiek (EP patentová prihláška č. 0 565 109). Hlavným problémom tejto technológie je dlhý inkubačný čas (až 7 dní).

Zložky, pochádzajúce z jednoročných materiálov, ako sú feruloylarabinoxylany, môžu byť taktiež použité ako prídavky do lepidiel trieskových dosiek. Preto môžu byť podlá Feldmana a spol. (WO 96/03546) drevné vlákna a štiepky spojené dohromady pomocou oxidovaných fenolických polysacharidov.

Tieto xylany sa vyskytujú iba v jednoročných rastlinách, nie v materiáloch z mäkkého alebo tvrdého dreva. Nie sú priemyselne dostupné.

Podstata vynálezu

Predmetný vynález si kladie za cieľ odstránenie problémov, vzťahujúcich sa na súčasný stav techniky. Predmetom prekladaného vynálezu je hlavne poskytnúť nové lepidlo na báze lignínu na prípravu trieskových dosiek, vláknitých dosiek a podobných produktov na báze dreva. Ďalším predmetom predkladaného vynálezu je poskytnutie nových trieskových dosiek, vláknitých dosiek a podobných produktov na báze dreva. Tretím predmetom je poskytnutie spôsobu výroby lepidla.

Tieto a ďalšie predmety, spolu s ich výhodami, ktoré sa týkajú známych lepidiel na báze lignínu a spôsobov ich prípravy, ktoré by sa mali stať zrejmými z opisu, ktorý nasleduje, sú dosiahnuté v predmetnom vynáleze, ako je tu ďalej opísané a nárokované.

V danej oblasti techniky je známe, že počas mechanickej rafinácie štiepkov je časť vláknitej suroviny rozpustená (asi 1% hmotnosti vlákna). Táto frakcia, ktorá primárne obsahuje rovnaké chemické zložky ako vlákna (sacharidy, extrahovateľné látky a lignín)/ dekontaminuje cirkulačné vody a vytekajúce kvapaliny z papierni a zvyšuje objemy odpadových vôd, ktoré je potrebné čistiť. Na oddelenie rozpustených zlúčenín od procesných vôd sú používané rôzne filtračné a koncentračné metódy. Výsledkom je zisk koncentrovanej odpadovej frakcie bez akéhokoľvek praktického použitia.

Teraz sa s prekvapením zistilo, že rozpustná lignín/sacharidová frakcia je obzvlášť užitočná ako prísada alebo adjuvans na lepenie trieskových dosiek, vláknitých dosiek a podobných zložených produktov na báze dreva. Obzvlášť dobré lepenie sa dosiahne, ak je táto frakcia polymerizovaná enzýmom lakázou (alebo podobnou oxidázou). Výsledky sú na rovnakej úrovni ako tie, ktoré sa získajú pri použití bežných fenolových alebo močovino-formaldehydových živíc.

V skratke, podľa predmetného vynálezu bolo zistené, že lepidlo, obvykle externe vyrábané, ako je fenolformaldehyd alebo močovino-formaldehyd, môže byť nahradené prírodnými, od dreva odvodenými frakciami, oddelenými pri mechanických rafinančných procesoch dreva.

Lepidlové spojivo tak zahrňuje oxidovanú, vo vode rozpustnú frakciu, pochádzajúcu z mechanického alebo chemimechanického rozvlákňovania lignocelulózových surovín.

Ďalšou výhodou tohoto spôsobu je, že objemy odpadových vôd, ktoré vyžadujú extrémne čistenie, sú znížené. Navyše môžu byť získané MDF dosky s vynikajúcimi silovými vlastnosťami.

Vynález sa týka taktiež spôsobu prípravy prostriedkov lepidlového spojiva, ktorý zahrňuje kroky :

- oddelenia kvapaliny vytekajúcej pri mechanickom alebo chemimechanickom rozvlákňovani drevnej suroviny,

- koncentrácie tejto kvapaliny na zvýšenie obsahu sušiny,

- tvorby vodnej suspenzie, obsahujúcej túto sušinu a oxidázu, a

- oxidáciu uvedenej sušiny v prítomnosti oxidázy zavedením plynu, obsahujúceho kyslík, do suspenzie.

Predmetný vynález bude teraz vysvetlený detailnejšie s pomocou nasledujúceho podrobného opisu a s odkazom na mnoho pracovných príkladov.

V súvislosti s predmetným vynálezom označujú termíny „lepidlo, „lepivé spojivo a „živice chemický prostriedok, ktorý v mokrých štádiách výroby napr. trieskových a vláknitých dosiek poskytuje lepenie triesok, vlákien alebo lístkových triesok. Po tepelnom izolovaní počas výroby dosky pôsobí prostriedok, obsahujúci polymérizovanú živicu, ako spojivo, ktoré drží triesky alebo vlákna alebo lístkové triesky spojené dohromady.

Termín „produkt na báze dreva označuje akékoľvek produkty na báze lignocelulózy, ako sú trieskové dosky, vláknité dosky (vrátane vláknitých dosiek vysokej a strednej hustoty, tzn. tvrdé MDF dosky), dosky z lístkových triesok, preglejky a podobné produkty, zložené z triesok, vlákien alebo triesok rastlinného pôvodu, hlavne pochádzajúce z dreva alebo prstencovitých alebo viacročných rastlín, zmiešaných a spojených dohromady lepidlovými spojivami.

Na polymerizáciu lignínu a sacharidov rozpustných drevných frakcií môžu byť použité oxidačné enzýmy, schopné katalyzovať oxidáciu fenolových skupín. Tieto enzýmy sú oxidoreduktázy, ako sú peroxidázy a oxidázy. „Peroxidázy sú enzýmy, ktoré katalyzujú oxidačnú reakciu za použitia peroxidu vodíka ako substrátu, zatiaľ čo „oxidázy sú enzýmy, ktoré katalyzujú oxidačné reakcie za použitia molekulového kyslíka ako substrátu. Fenoloxidázy (E.C.1.10.3.2 benyendiol : O₂oxidoreduktáza) katalyzujú oxidáciu o- a p-substituovaných fenolových hydroxylových amino/amínových skupín v monomérnych a polymérnych aromatických zlúčeninách. Oxidačná reakcia vedie k vzniku fenoxy-radikálov a konečne k polymerizácii lignínu a prípadne sacharidových látok. V spôsobe predmetného vynálezu môže byť použitý akýkoľvek enzým, katalyzujúci vznik biologických radikálov a sekundárnu chemickú polymerizáciu nízkomolekulárnych lignínov, napríklad lakázy, tyrozinázy, peroxidázy alebo oxidázy.

Ako špecifické príklady oxidáz môžu byť uvedené nasledujúce: akázy (E.C.1.10.3.2), katecholoxidázy (E.C.1.10.3.1), tyrozinázy (E.C.1.14.18.1) a bilirubínoxidázy (E.C.1.3.3.5). Lakázy sú hlavne uprednostňované oxidázy. Môžu byť získané z baktérií a plesní, patriacich napríklad medzi nasledujúce kmene: Aspergillus, Neurospora, Podospora, Botrytis, Lentinus, Polyporus, Rhizoctonia, Coprinus, Coriolus, Phlebia, Pleurotus, Fusarium a Trametes.

Vhodné peroxidázy môžu byť získané z rastlín alebo plesni alebo baktérií. Uprednostňované peroxidázy sú tie, ktoré pochádzajú z rastlín, hlavne chrenová peroxidáza a peroxidáza zo sójových bôbov.

Termíny „surfaktant alebo „povrchovo aktívne činidlo sú používané ako synonymá označujúce zlúčeniny, ktoré majú afinitu k vode a k hydrofóbnym materiálom a tým napomáhajú suspenzii hydrofóbnych materiálov vo vode.

Rozpustná frakcia pochádzajúca z mechanického rozvlákňovania

Počas priemyslovej rafinácie dreva je drevná surovina, pochádzajúca z rôznych druhov dreva, rafinovaná, napr. rafinačným mechanickým rozvlákňovanim (RMP), tlakovým rafinačným mechanickým rozvlákňovanim (PRMP), termomechanickým rozvlákňovanim (TMP), drevovinovým rozvlákňovanim (GW) alebo tlakovým drevovinovým rozvlákňovanim (PGW) alebo chemitermomechanickým rozvlákňovanim (CTMP), do jemných vlákien postupmi, ktoré oddeľujú jednotlivé vlákna od -seba.

Počas rafinácie je časť drevnej suroviny (asi 0,1 až 5%, typicky asi 0,5 až 2%) rozpustená vo vodnej fáze, čo je spôsobené prevládajúcimi podmienkami, ako je vysoká teplota pri rafinácii. Tieto rozpustené frakcie sú zložené zo základných zložiek dreva: celulózy, hemicelulózy a lignínu. Množstvo závisí od druhu dreva a použitých podmienok rafinácie. Procesné vody z mechanického rozvlákňovania štiepkov mäkkého dreva obsahujú asi 40 až 70% sacharidov, 10 až 25% lignínu a 1 až 10% extrahovateľných látok. Procesné vody pri rozvlákňovaní tvrdého dreva obsahujú, na rozdiel od mäkkého dreva, asi 20 až 60 % sacharidov, 10 až 25% lignínu a 10 až 40% extrahovateľných látok. Percentuálne podiely sú uvedené iba podľa príkladov a boli vypočítané zo sušiny pevnej látky.

Vláknité frakcie z rafinácie sú zhromaždené a použité ďalej pri výrobe papiera. Rozpustené frakcie sú oddelené od vlákien alebo sú recirkulované v priebehu procesu výroby papiera. Ako bolo povedané vyššie, pri existujúcich spôsoboch výroby je tvorba rozpustenej frakcie počas mechanického alebo chemimechanického rozvlákňovania zvýšenou záťažou pre životné prostredie; rozpustná frakcia tvorí hlavný prúd odpadovej vody, ktorá musí byť čistená v externých čističkách odpadových vôd'. Navyše, ak sú recyklované počas procesu, spôsobujú tieto frakcie vzhladom na prítomnosť rozpustených a koloidných látok vážne problémy pri výrobe papiera.

V súvislosti s predmetným vynálezom sa ukázalo, že rôzne zložky rozpustnej frakcie z mechanického alebo chemimechanického rozvlákňovania dreva sú vždy reaktívne vzhladom na oxidáciu v prítomnosti oxidačných enzýmov. Ako dokazujú výsledky v príklade 3, vodné extrakty MDF-vlákien, frakcie rozpustené počas prípravy TMP a PGW a MDF procesné vody môžu byť enzymaticky oxidované. Bez toho, aby sme sa obmedzovali na hociktorú špecifickú teóriu, predpokladá sa, že vznikajú rôzne oxidované zlúčeniny, obsahujúce napríklad fenoxy radikály, ktoré poskytujú adhéziu na lignocelulózové triesky a vlákna a ktoré sa zúčastňujú polymérizačných reakcií.

Výroba lepivého prostriedku

Podlá predmetného vynálezu môže byť oddelená rozpustná frakcia formulovaná do lepivého spojiva zmiešanim s oxidázou, čím dôjde k oxidácii a polymerizácii prítomných sacharidov, lignínu a extrahovatelných látok. Na tento účel sú rozpustné frakcie oddelené od vlákien a vodná fáza je koncentrovaná filtráciou, ultrafiltráciou alebo odparením alebo inou vhodnou separačnou technikou. Obsah sušiny v rozpustnej frakcii je obvykle nižší ako 10 hm.%, často nižší ako 5 hm.%. V dôsledku toho musí pred použitím dôjsť ku koncentrácii do ovela vyššieho stupňa. Obsah sušiny v lepivom prostriedku spracovanom enzýmami je typický asi 20 až 80 hm. %. Rozpustná frakcia použitá na prípravu lepivého spojiva zahrňuje prednostne asi 10 až 70 % sacharidov a asi 1 až 30 % lignínu, počítaných na báze sušiny vo vode rozpustnej frakcie.

Použitý enzým môže byť hociktorý z enzýmov, o ktorom je známe, že katalyzuje oxidáciu a polymerizáciu aromatických zlúčenín lignínu, ako je lakáza, tyrozináza alebo iné oxidázy. Množstvo použitého enzýmu sa líši v závislosti od aktivity enzýmov a od množstva obsahu sušiny v prostriedku. Všeobecne sú oxidázy používané v množstvách od 0,001 do 10 g bielkoviny/mg sušiny, prednostne asi 0,1 až 5 mg bielkoviny/g sušiny. Aktivita oxidázy je asi 1 až 100000 nkat/mg, prednostne cez 100 nkat/g.

V súvislosti s predmetným vynálezom bolo zistené, že kyslík zohráva rozhodujúcu úlohu v enzymatickej polymerizácii sacharidov, extrahovatelných látok a lignínu akéhokoľvek pôvodu. To je dôležité hlavne na prípravu lepidiel na výrobu vláknitých dosiek, trieskových dosiek, dosiek z lístkových triesok a iných podobných produktov na báze dreva. Preto je, okrem sacharidov alebo ligninového materiálu, potrebná taktiež prítomnosť kyslíka v dostatočných množstvách. Oxidačná reakcia vedie k vzniku oxidovaných radikálov (napr. fenoxy radikály) a konečne k polymerizácii materiálu.

Vo vyššie diskutovaných známych postupoch bolo dosiahnuté iba čiastočné zosieťovanie kvôli zrejmému obmedzeniu dostupnosti kyslíka. Obmedzenie kyslíkovej reakcie je samé o sebe manifestované dlhými reakčnými časmi a zlými silovými vlastnosťami, čo má za následok zhoršenie výsledku polymerizácie za účasti enzýmov.

Prísun kyslíka môže byť zvýšený rôznymi spôsobmi, ako je účinné miešanie, penenie, privádzanie vzduchu obohateného o kyslík alebo prísun kyslíka do roztoku enzymatickými alebo chemickými prostriedkami. Napriek tomu, že je možné použiť akýkoľvek plyn obsahujúci kyslík, je výhodnejšie použiť vzduch, vzduch obohatený o kyslík, plynný kyslík alebo ich stlačené systémy.

Preto je podľa uskutočnení vynálezu zmes, zahrňujúca rozpustnú frakciu a enzým, intenzívne miešaná v prítomnosti kyslíka pomocou napr. aerácie zmesi. Čas miešania je obyčajne asi 1 minúta až 24 hodín, výhodnejšie asi 5 minút až 10 hodín.

Podľa alternatívneho uskutočnenia je prísun kyslíka zaistený tvorbou peny lepivého spojiva vmiešavaním rozpustnej frakcie lignínu do vody za tvorby zmesi a prebublávaním suspenzie plynom za tvorby bublín, ktoré majú stredný priemer 0,001 až 1 mm, hlavne asi 0,01 až 0,01 mm. Disperzia je výhodnejšie napenená na 1,2 až 10 násobok pôvodného objemu.

Pena je tvorená použitím povrchovo aktívneho činidla, ktoré môže byť aniónové, katiónové alebo neionogénne. Surfakant môže byť preto vybraný zo skupiny, skladajúcej sa z alkylsulfonátu alebo alkylbenzénsulfonátu, Tween® a iných komerčných polysorbitových zlúčenín, mydiel s obsahom mastných kyselín, lignosulfonátov, sarkozinátov, amínov mastných kyselín alebo amínov alebo polyoxyetylénalkoholov a drevných a rastlinných extrahovateľných látok. Stabilizátory peny a pevné surfaktanty, ako je CMC, želatína, pektín, drevné extrahovateľné látky a podobné zlúčeniny, môžu byť použité na tvorbu peny a zvýšenie jej stability. Malé množstvo povrchovo aktívnych zlúčenín je nutné, tzn. asi 0,01 až 10 %, hlavne asi 0,05 až 5 %.

Pena môže byť tvorená penením v statickom zariadení na tvorbu peny alebo v turbulentnej nádobe na tvorbu peny za použitia známej miešacej technológie.

V obidvoch vyššie uvedených uskutočneniach môžu byť lepivé spojivá oddelené z vlákien štiepok, ktoré sú zmiešané s lepivým spojivom pretláčaním alebo nastrekovaním peny na vlákna alebo štiepky. Lepivé spojivo môže byť taktiež vyrábané súčasne zmiešaním vlákien alebo štiepok so zložkami prostriedkov lepivého spojiva. Prostriedok lepivého spojiva sa pridá buď pred alebo po sušení vlákien dosky po rafinácii. Prostriedok sa pridá k trieskam, vláknam alebo lístkovým trieskam v množstve od 0,1 do 30 %, výhodnejšie asi 10 % celkovej sušiny.

Podľa zvlášť výhodného uskutočnenia je lignín primiešavaný k spojivovému prostriedku pred enzymatickou oxidáciou. Množstvo lignínu môže dosiahnuť 1 až 99 % sušiny prostriedku, prednostne obsahuje prostriedok 5 až 95 % lignínu a 95 až 5 % rozpustnej frakcie (v ktorej je už obsiahnutý lignín). Časť lignínu môže byť pridaná vo forme vlákien, obsahujúcich lignín.

Ako ukazujú výsledky nižšie uvedených príkladov 4 a 5, trieskové dosky a MDF dosky, vyrábané pomocou lepivých spojív, obsahujúcich 10 % rozpustnej frakcie, 90 % izolovaného sulfátového lignínu a oxidázu (lakázu), poskytujú dosky, ktoré majú rovnaké silové vlastnosti v porovnaní s doskami, pripravenými bežnou technológiou za použitia UF živíc. Nahradením 1 až 50% izolovaného lignínu tu opísanou sacharid/lignínovou frakciou je možné výrazne znížiť náklady na prírodné živicové spojivo.

Nasledujúce neobmedzujúce príklady objasnia vynález.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Príklad 1

Oddelenie rozpustnej frakcie z mechanického rozvlákňovania

Rozpustná frakcia bola izolovaná z vlákien mäkkého alebo tvrdého dreva po rafinácii {TMP alebo PGW) a bola koncentrovaná odparením podľa potreby do rôznych koncentrácii sušiny.

Príklad 2

Zloženie rozpustných frakcií

Zloženie rozpustnej frakcie z TMP mäkkého dreva ako suroviny, získanej odpovedajúce frakcie z tvrdého dreva hlavné zložky (Tabuľka 1).

procesu, za použitia po rafinácii alebo boli analyzované na

Zloženie	% sušiny
Lignín	18
Extrahovatelné látky	5
Sacharidy	57
Redukujúce zlúčeniny	24
Identifikované cukry
Arabinóza	1/3
Galaktóza	1/9
Glukóza	7/2
Xylóza	0/7
Manóza	10,8
Cukrové kyseliny	0,5

Ako je vidieť, hlavnými zložkami sú lignín a glukomanany, v približne rovnakých množstvách.

Okrem nich však bolo identifikovaných niekoľko ďalších zložiek. Preto nie je možné urobiť záver o presnom zložení lepivého materiálu. Odpovedajúca rozpustená frakcia z tvrdého dreva obsahovala približne rovnaké množstvo lignínu (22 %), avšak vyššie množstvo extrahovatelných látok ( 22%) a sacharidov (40 %) s omnoho väčším množstvom glukózy (20 %).

Príklad 3

Reaktivity rozpustnej frakcie na enzymatickú polymerizáciu z rôznych postupov, oxidované použitým hodnotu oxidačného boli analyzované

Reaktivita ďalšiu účinnosť enzýmov, potenciálu lepenia.

vzhladom

Reaktivity rozpustených frakcii na báze dreva, izolovaných na schopnosť byť opisuje relatívnu na polymerizáciu a

Reaktivity sú porovnané s odpovedajúcimi hodnotami pre známe lepivé materiály na báze dreva, sulfátový lignín a lignosulfonát. Výsledky sú uvedené v Tabuľke 2.

Tabuľka 2. Reaktivita rozpustených frakcií z PGW, TMP, smrekových pilín, borovicových pilín a MDF vlákien, meraná enzymatickou oxidáciou s použitím lakázy ; dávka enzýmov 20 gkat/l.

Rozpustená frakcia	Spotreba O2 mg/g substrátu
PGW	0,2
TMP	4,1
Vodný extrakt z smrekových pilín	12,8
Vodný extrakt z borovicových pilín	2,8
Vodný extrakt z MDF vlákna	7,5
Lignosulfonát	3,4
Sulfátový lignín	2,5

Príklad 4

Lepenie MDF vlákien rozpustnou frakciou a zmesou rozpustnej frakcie s lignínom v enzymaticky katalyzovanej lepiacej reakcii

Rozpustné frakcie, produkované pri TMP mäkkého dreva, ako je opísané v príklade 1, boli použité ako sojivo pri lepení • testovacích panelov trieskových a MDF dosiek. 4,0 g rozpustnej frakcie alebo rozpustnej frakcie kombinovanej s lignínom boli intenzívne miešané a aerované počas 30 minút so 4,0 g lakázového koncentrátu (aktivita 4000 nkat/g) v 2,0 pufru 2 M octanu sodného (pH 4.5). V prípade MDF panelov bolo 5,5 g zmesi ďalej nastriekané alebo mechanicky zmiešané s 20 g suchých vlákien. Vlákna alebo triesky už boli podrobené pôsobeniu vosku (Mobilex 54,60 % emulzie vo vode) v množstve 0,7 % sušiny vlákien. Referenčné testy boli robené bez lakázy (namiesto nej bola použitá voda) a za použitia komerčných močovino-formaldehydových živíc.

Pre silové testy boli pripravené panely trieskových dosiek s veľkosťou 50 mm x 50 mm x 2 mm (hmotnosť asi 5 g) lisovaním počas 2 minút pri tlaku 30 kp/cm² a teplote 190 °C. MDF panely , s veľkosťou 90 mm x 90 mm x 2 mm (hmotnosť asi 22 g) boli pripravené lisovaním počas 2 minút pri tlaku 50 kp/cm² a * teplote 190 °C. Po lisovaní boli panely narezané na 4 diely (50 mm x 12 mm x 2 mm) . Tieto diely boli testované na paralelnú pevnosť v ťahu Zwickovým testovacím zariadením.

Tabuľka 3.

Výsledky testov lepenia v malom merítku pre MDF vlákna

Spoj ivo	Pevnosť v ťahu MPa
Rozpustná frakcia	22±3
Rozpustná frakcia + lakáza	30±4
Rozpustná frakcia (10%)+lignín (90%)+lakáza	38±2
Voda	15+2
Referenčné UF živice	40±5

Príklad 5

Lepenie trieskových dosiek rozpustnou frakciou a zmesi frakcie a lignínu

Lepenie testovacích panelov trieskových dosiek bolo robené podlá postupu v príklade 4, s výnimkou toho, že v prípade panelov trieskových dosiek bolo 1,4 g zmesi buď nastriekané alebo mechanicky zmiešané so 4,4 g štiepkov trieskovej dosky. Pre silové testy boli pripravené panely trieskových dosiek s veľkosťou 50 mm x 50 mm x 2 mm (hmotnosť asi 5 g) lisovaním počas 2 minút pri tlaku 30 kp/cm² a teplote 190 °C. Po lisovaní boli panely narezané na 4 diely (50 mm x 12 mm x 2 mm) . Výsledky sú uvedené v Tabuľke 4.

Tabuľka 4

Výsledky testov lepenia v malom meradle pre triekové dosky

Spojivo	Pevnosť v ťahu Mpa
Rozpustná frakcia	3, 8±0,6
Rozpustná frakcia + lakáza	8,0±0,4
Rozpustná frakcia (10%)+Indulin AT (90%)+lakáza	11,8+0,4
Voda	3, 0±0,5
Referenčná UF živica	12,5±0,7

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Triesková doska, vláknitá doska, doska z lístkových triesok alebo podobný produkt na báze dreva, vyznačujúci sa tým, že zahrňuje lignocelulózové triesky, vlákna, lístkové triesky rastlinného pôvodu, spojené dohromady lepivým spojivom, ktoré obsahuje vo vode rozpustnú frakciu oxidovanú oxidázou a pochádza z mechanického alebo chemimechanického rozvlákňovania lignocelulózových surovín.
2. Produkt podlá nároku 1, vyznačujúci sa tým, že lepivé spojivo obsahuje 10 až 70 % sacharidov a 1 až 30% lignínu, počítané na báze sušiny vo vode rozpustnej frakcie.
3. Produkt podlá nároku 1 alebo 2, vyznačujúci sa tým, že lepivé spojivo obsahuje spolu s vo vode rozpustnou frakciou lignín izolovaný pri chemickom rozvlákňovaní lignocelulózových materiálov.
4. Produkt podlá nároku 3, vyznačujúci sa tým, že lepivé spojivo obsahuje 5 až 95 hmotn. % vo vode rozpustnej frakcie a 95 až 5 hmotn. % lignínu.
5. Produkt podlá nároku 3 alebo 4, vyznačujúci sa tým, že lignín v lepivom spojive je polymérizovaný.
6. Produkt podlá hociktorého z nárokov 1 až 4, vyznačujúci sa tým, že prostriedok lepivého spojiva obsahuje surfaktant.
7. Spôsob prípravy trieskových dosiek, vláknitých dosiek alebo podobných produktov na báze dreva, vyznačujúci sa tým, že triesky, vlákna a lístkové triesky rastlinného pôvodu sú spojené dohromady lepivým spojivom, obsahujúcim vo vode rozpustnú frakciu oxidovanú oxidázou a pochádzajúce z mechanického alebo chemimechanického rizvlákňovania lignocelulózových surovín.
8. Spôsob podlá nároku 7, vyznačujúci sa tým, že triesky, vlákna alebo lístkové triesky rastlinného pôvodu sú spojené dohromady lepivým spojivom, obsahujúcim zmes tvorenú enzymaticky oxidovanou, vo vode rozpustnou frakciou, pochádzajúcou z mechanického alebo chemimechanického rozvlákňovania a lignínom.
9. Spôsob podlá nároku 7 alebo 8, vyznačujúci sa tým, že prostriedok lepivého spojiva je pridaný k vláknam dosky pred sušením a po rafinácii.

.
10. Spôsob podľa nároku 7 alebo 8, vyznačujúci sa tým, že prostriedok lepivého spojiva je pridaný po sušení vlákien dosky po rafinácii.
11. Spôsob podľa hociktorého z nárokov 7 až 10, vyznačujúci sa tým, že prostriedok lepivého spojiva je pridaný k trieskam, vláknam alebo lístkovým trieskam v množstve od 1 do 10 % celkovej sušiny.
12. Spôsob podľa hociktorého z nárokov 7 až 10, vyznačujúci sa tým, že príprava prostriedku lepivého spojiva zahrňuje kroky

- oddelenie kvapaliny vytekajúcej pri mechanickom alebo chemimechanickom rozvlákňovaní drevnej suroviny,

- koncentráciu tejto kvapaliny na zvýšenie obsahu sušiny,

- tvorbu vodnej suspenzie obsahujúcej uvedenú sušinu a oxidázu, a

- oxidáciu sušiny v prítomnosti oxidázy zavedením plynu obsahujúceho kyslík do supenzie.

•
13. Spôsob podľa nároku 12 alebo 13, vyznačujúci sa tým, že oxidázou je lakáza alebo peroxidáza.
14. Spôsob podľa nároku 12 alebo 13, vyznačujúci sa tým, že sušina vytekajúcej kvapaliny je koncentrovaná do koncentrácie sušiny 20 až 60 %.
15. Spôsob podľa hociktorého z nárokov 12 až 14, vyznačujúci sa tým, že vytekajúca kvapalina zahrňuje procesnú vodu z rafinačného mechanického rozvlákňovania, tlakového rafinačného mechanického rozvláknenia, chemimechanického rozvláknenia, termomechanického rozvláknenia, drevovinového alebo tlakovo drevovinového rozvláknenia alebo chemitermomechanického rozvláknenia.
16. Spôsob podlá hociktorého z nárokov 12 až 15, vyznačujúci sa tým, že plyn obsahujúci kyslík, zahrňuje vzduch, kyslíkom obohatený vzduch, plynný kyslík alebo ich zmesi.
17. Spôsob podľa nároku 16, vyznačujúci sa tým, že plyn, obsahujúci kyslík, je napenenín zavedený do supenzie.
18. Spôsob podľa nároku 17, vyznačujúci sa tým, že suspenzia je napenená na 1,2 až 10 násobok pôvodného objemu.