Stiahnuť PDF súbor.

Zhrnutie / Anotácia

Spôsob prípravy doskového materiálu zahŕňa nasledujúce stupne: (I) prípravu aminoplastovej adhezívnej kompozície na báze aminoplastovej živice obsahujúcej formaldehyd s použitím reakcie amínovej zlúčeniny s podielom formaldehydu alebo paraformaldehydu na vytvorenie aminoplastovej živice
a prevedenie tejto živice na aminoplastovú adhezívnu kompozíciu prídavkom katalyzátora a formaldehydu alebo paraformaldehydu až do dosiahnutia pomeru F/(NH2)2 v rozmedzí od 0,8 do 1,6, pričom množstvo prítomného voľného formaldehydu sa pohybuje v rozmedzí od 1 % hmotnostného do 50 % hmotnostných, vztiahnuté na celkovú hmotnosť formaldehydu pridaného počas prípravy adhezíva
a (II) skombinovanie tejto adhezívnej kompozície získanej v stupni (I) v intervale 10 sekúnd až 1 hodiny s materiálmi obsahujúcimi celulózu v lise
a (III) skomprimovanie takto skombinovaných materiálov obsahujúcich celulózu a adhezíva na doskový materiál pri teplote v rozmedzí od 180 °C do 230 °C a pri tlaku v rozmedzí od 2 do 7 MPa.

Text

Pozerať všetko

Vynález sa týka spôsobu prípravy doskového materiálu s použitím adhezívnej kompozície na báze annnoplastovej živice obsahujúcej formaldehyd so zvýšenou rýchlosťou vytvrdzovanía.Čo sa týka doterajšieho stavu techniky, je adhezívna kornpozícia na báze aminoplastovej živice obsahujúcej fonnaldehyd so zvýšenou rýchlosťou vytvrdzovanía a spôsob jej prípravy známa z EP-A-436 485. V tejto publikácii je opísaná metóda urýchlenia vytvrdzovania aminoplastových adhezív a materiály na báze dreva vyrobené s použitím týchto adhezív. Na urýchlenie vytvrdzovania arninoplastových adhczív sa v tejto publikácii používa systém urýchľovač - zachytávač, pričom sa do adhezíva pridáva močovíno - formaldehydová zmes, ktorá tu slúži ako urýchľovač, a ďalej látka viažuca formaldehyd. Prídavok látky viažucej formaldehyd bráni zvýšeniu emisií formaldehydu. Podľa tejto publikácie EP-A-436 485 sa ako látka viažuca formaldehyd používa močovina. V tomto močovino - formaldehydovom urýchľovači je molámy pomer močovina formaldehyd v rozmedzí od 1 3 do 1 6. Množstvo použitého urýchľovača sa pohybuje v rozmedzí od 0,1 hmotn. do 5 hmotn., vzťahujúc na množstvo adhezíva.Pri praktickom vykonávaní tejto metódy sa však objavuje nevýhoda v dodatočnom pridávaní močoviny na účely viazania formaldehydu, čo znamená, že táto metóda je nutne komplikovaná. Ďalšia nevýhoda týkajúca sa dodatočného pridávania močoviny spočíva V tom, že takto získaná žívica sa musí vytvrdzovať pri nižšej teplote, čo súvisí s rozkladom močoviny, a tým spojeným vývojom plynov počas vytvrdzovanía. Dodatočné pridávame močoviny má rovnako nepriaznivý vplyv na stabilitu živice.Predmetný vynález sa týka spôsobu prípravy doskového materiálu, ktorého podstata spočíva V tom, že zahrnuje nasledovné stupne(I) prípravu amínoplastovej adhezívnej kompozície na báze aminoplastovej živice obsahujúcej formaldehyd s použitím stupňov(la) reakciu arnínovej zlúčeniny s podielom formaldehydu alebo paraformaldehydu na vytvorenie aminoplastovej živice a(lb) prevedenie tejto živice na aminoplastovú adhezívnu kompozíciu prídavkom katalyzátora a formaldehydu alebo paraformaldehydu až do dosiahnutia pomeru F/(NH 2)2 v rozmedzí od 0,8 do 1,6, pričom množstvo prítomnćho voľného forrnaldehydu sa pohybuje v rozmedzí od 1 hmotnostného do 50 hmotnostných, vztiahnuté na celkovú hmotnosť formaldehydu pridaného počas prípravy adhezíva a(II) skombinovanie tejto adhezívnej kompozície získanej v stupni (l) v intervale 10 sekúnd až l hodiny po uskutočnení stupňa (lb) s materiálmi obsahujúcimi celulózu v lise a(lll) skomprimovanie takto skombínovaných materiálov obsahujúcich celulózu a adhezíva na doskový materiál pri teplote v rozmedzí od 180 °C do 230 °C a pri tlaku V rozmedzí od 2 do 7 MPa.Vo výhodnom uskutočnení tohto postupu podľa vynálezu je voľný formaldehyd prítomný v množstve v rozmedzí od 2 hmotn. do 15 hmotn., vztiahnuté na celkovú hmotnost fonnaldehydu pridaného počas prípravy adhezíva V stupni (lb).Podľa ďalšieho výhodnćho uskutočnenia podľa predmetného vynálezu je pomer F/(NH 2)2 v tejto adhezívnej kompozícii v rozmedzí od 0,9 do 1,5.Ako amínové zlúčeniny v aminoplastovej živíci sa vo výhodnom uskutočnení použije zmes močoviny a melamínu.Molámy pomer melamín/močovina je vo výhodnom uskutočnení v rozmedzí od 0,0 l do 2.Doskovým materiálom je vo výhodnom uskutočnení drevotrieskový doskový materiál, doskový materiál s orientovanými pruhmi, drevovláknitá dosky so strednou hustotou a drevovláknite dosky s vysokou hustotou.Podľa predloženého vynálezu sa zistilo, že rýchlosť vytvrdzovania aminoplastového adhezíva možno značne zvýšiť prípravou adhezívnej kompozície z aminoplastovej živice, V ktorej je rovnako prítomná voľná zlúčenina formaldehydového typu, pričom rrmožstvo tejto voľnej zlúčeniny formaldchydového typu sa pohybuje v rozmedzí od 1 do 50 hmotn., vzťahujúc na celkové množstvo formaldehydu pridaného v priebehu prípravy adhezíva. Týmto termínom zlúčenina formaldehydového typu sa myslia zlúčeniny, ktoré sú schopné reagovat ako formaldehyd. Ak sa použije formaldehyd ako voľná zlúčenina formaldehydového typu, potom sa použije tento formaldehyd vo výhodnom uskutočnení v množstve v rozmedzí od 2 hmotn. do 15 hmotn., vzťahujúc na celkovú hmotnost pridaného forrnaldehydu V priebehu prípravy adhezíva.Podľa predloženého vynálezu sa hlavne zistilo, že rýchlosť Vytvrdzovania adhezíva možno značne zvýšiť pomocou adhezívnej kompozície pozostávajúcej z aminoplastovej živice, V ktorej je rovnako prítomná voľná zlúčenina formaldehydového typu, pričom pomer F/(NH 2)2 V tejto celkovej adhezívnej kompozícii sa pohybuje V rozmedzí od 0,8 do 1,6. Uvedený pomer F/(NH 2)2 predstavuje molárny pomer formaldehydových ekVivalentov a prítomných NH skupín.Ako už bolo uvedené, tento pomer F/(NHgz V celkovej adhezívnej kompozícii sa vo výhodnom uskutočnení pohybuje v rozmedzí od 0,9 do 1,5.Ako aminoplastové živice sa podľa predloženého vynálezu používajú kondenzačné produkty arnínovej zlúčeniny a voľne zlúčeniny formaldehydového typu.Ako amínové zlúčeniny možno použiť močovinu, melamín, melám, melém, ureidomelamín a zmesi týchto zlúčenín. Vo výhodnom uskutočnení podľa vynálezu sa používa močovina a/alebo melamín, ešte Výhodnejšie hlavne zmes močoviny a melamínu, pričom molárny pomer melarnín/močovina V tejto zmesi sa pohybuje v rozmedzí od 0,01 do 2, najmä V rozmedzí od 0,02 do 1.Ako zlúčeniny formaldehydového typu možno použit zlúčeniny, ktoré reagujú ako formaldehyd. Ako príklad týchto látok možno uviesť formaldehyd a paraformaldehyd. Paraformaldehyd je polymerizačná alebo oligomérna forma formaldehydu, ktorá pri depolymcrizácii uvoľňuje štiepením formaldehyd. Paraforrnaldehyd so stupňom polyrnerizácie n môže generovať n molekúl forrnaldehydu, a tým n forrnaldehydových ekvivalentov.Podľa predloženého vynálezu sa celkom nečakane zistilo, že nehľadiac na prídavok zlúčeniny formaldehydového typu V priebehu prípravy adhezíva zostáva emisia formaldehydu V prípade konečného vyrobeného doskového materiálu V medzinárodne prijímaných limítoch.Pri príprave amínoplastového adhezíva so zvýšenou rýchlosťou Vytvrdzovania, sa do reakcie uvedie aminová zlúčenina so zlúčeninou forrnaldehydového typu za vzniku živice, pričom táto živica sa prevedie na arninoplastové adhezívum pridávaním zlúčeniny formaldehydového typu a katalyzátora, kým sa nedosiahne pomer F/(NHQZ V rozmedzí od 0,8 do 1,6.Ako katalyzátory, ktoré spoločne so živicou tvoria adhezívum, sa používajú kovové soli, vo výhodnom uskutočnení soli sodíka, draslíka, soli amónne, soli hliníka, horčíka a zinku. Ako príklad vhodných solí možno uviest dusičnan sodný, síran hlinitý, hydrogenfosforečnan amónny, persíran amónny, chlorid amónny, síran amónny a dusičnan amónny. Vo výhodnom uskutočnení sa používajú amónne soli a najmä Výhodný je chlorid amónny alebo síran amónny.Pri príprave doskového materiálu sa kombinuje materiál na báze celulózy s adhezívom za tlaku, pričom pri tomto komprimačnom procese sa Vytvarujú tieto komponenty pri zvýšenej teplote a tlaku, a podstata tohto procesu spočíva V tom, že sa ako adhezívum použije adhezívna kompozícia pozostávajúca z aminoplastovej živice, V ktorej je rovnako prítomná Voľná zlúčenina forrnaldehydového typu, pričom pomer F/(NHQZ V tejto konečnej adhezívnej kompozícii sa pohybuje V rozmedzí od 0,8 do 1,6.Vo výhodnom uskutočnení sa tento postup podľa predloženého vynálezu použije na prípravu multiplexu,trieskových dosiek, MDF materiálu (drevovláknitých dosiek so strednou hustotou), HDF materiálu (drevoVláknitých dosiek s vysokou hustotou) alebo OSB materiálu (dosky s orientovanými pruhmí).Príprava adhezíva podľa predloženého vynálezu pridaním zlúčeniny formaldehydového typu a katalyzátora do živice sa vykonáva tesne pred výrobou doskového materiálu. Poradie, V ktorom sa tieto komponenty pridávajú do živice, nie je dôležité. Katalyzâtor a zlúčenina formaldehydového typu sa môžu rovnako pridáVať do živice súčasne. Táto živica má pri teplote miestnosti dostatočnú stabilitu na to, aby sa mohla skladoVat počas niekoľkých dní. Po prídavku zlúčeniny forrnaldehydového typu a katalyzátora sa adhezívum používa počas 10 sekúnd až jednu hodinu na prípravu doskového materiálu, vo výhodnom uskutočnení počas 30 sekúnd až 30 minút.Komprimačne podmienky používané počas prípravy doskového materiálu závisia od druhu doskového materiálu. Na prípravu multiplexu sa teda aplikovaný tlak pohybuje V rozmedzí od l do 2 MPa, V prípade prípravy trieskových dosiek sa tlak pohybuje V rozmedzí od l do 5 MPa, vo výhodnom uskutočnení V rozmedzí od 2 do 4 MPa, a V prípade MDF doskového materiálu sa tlak pohybuje v rozmedzí od 2 do 7 MPa, vo výhodnom uskutočnení V rozmedzí od 3 do 6 MPa. Teplota, pri ktorej sa tento doskový materiál vyrába, sa pohybuje Všeobecne V rozmedzí od 100 °C do 140 °C V prípade multiplexu a V rozmedzí od 180 do 230 °C V prípade trieskových dosiek a OSB doskového materiálu a V rozmedzí od 170 °C do 230 °C V prípade MDF doskového materiálu. V prípade multiplexu sa doskový materiál udržiava za uvedených podmienok počas 5 až 10 minút (doba komprimácie). V prípade trieskových dosiek, MDF doskového materiálu a OSB doskového rnateriálu sa použitá doba komprimácie vyjadruje V sekundách na rnilimeter hrúbky doskového materiálu. V prípade OSB doskového materiálu sa doba komprimovania pohybuje V rozmedzí od 4 do 12 sekúnd/Inilimeter, vo výhodnom uskutočnení V rozmedzí od 6 do 10 sekúnd/mjlimeter. V prípade trieskových dosiek sa všeobecne používaná doba komprimovania pohybuje V rozmedzí od 4 do 12 sekúnd/milimeter, Výhodne V rozmedzí od 5 do 10 sekúnd/milimeter. MDF doskový materiál sa vyrába pri komprimačnej dobe pohybujúcej sa V rozmedzí od 5 do 17 sekúnd/milimeter, hlavne V rozmedzí od 8 do 14 sekúnd/milimeter.Podľa vynálezu sa zistilo, že dosiahnuté zvýšenie rýchlosti vytvrdzovanía bolo až 40 .Počas prípravy adhezíva sa zvyčajne pridávajú do adhezívnej kompozície vosky, aby bol výsledný doskový materiál odolnejší na absorpciu vlhkosti. Týrnito voskamí sú všeobecne emulzné vosky alebo pevné vosky, pričom tieto vosky môžu pochádzať napríklad z ropného priemyslu.Vynález bude v ďalšom bližšie vysvetlený pomocou konkrétnych príkladov uskutočnení, ktoré sú však len ilustratívne a nijako neobmedzujú rozsah tohto vynálezu.Podľa tohto príkladu sa použilo 269,2 g močovino - formaldehydového predkondenzátu, V ktorom molárny pomer formaldehyd/močovina (F/U) bol 5,0 a obsah pevných látok bol 80 , pričom tento materiál sa priviedol do reaktora pri teplote miestnosti, načo sa pridalo 99,6 g vody. Teplota v tomto reaktore sa zvýšila na 65 °C a potom sa takto získaný roztok neutralizoval pomocou 2 N roztoku hydroxidu sodného tak dlho,kým sa nedosiahla hodnota pH 7,3. Potom sa pridalo 91,5 g močoviny, takže sa dosiahol nový molárny pomer forrnaldehyd/močovina (F/U) 2,0. V priebehu 10 minút sa teplota postupne zvyšovala z hodnoty 65 °C na hodnotu 100 °C, načo sa vykonala metylácía, ktorá prebiehala počas 5 minút. Potom sa pridával 2 N roztok kyseliny octovej, kým sa nedosiahlo pH 5,5. Takto získaná zmes sa potom kondenzovala pri teplote 100 °C, kým sa nedosiahla vískozita 450 MPa.s. Potom sa pridalo 2,5 ml 2 N roztoku hydroxidu sodného,pričom hodnota pH sa upravila na 8. Potom sa teplota znížila na 90 °C, načo nasledoval prídavok 240 g melamínu (m) a následne sa pridalo 166 g formalínu (50 hmotn. formaldehydu vo vode) tak, aby sa dosiahol pomer F/(NH 2)2 1,452. Potom sa vykonávala kondenzačné reakcia počas 58 minút, pričom každých 10 minút sa pridával l ml 2 N roztoku hydroxidu sodného. V nasledujúcej fáze sa takto získaná živicová zmes ochladíla na teplotu 25 °C. Po dosiahnutí teploty 60 °C sa začalo pridávanie 120 g močoviny, pričom konečným produktom bolo l 000 g melamín - močovino - formaldehydovej (MUF) živice, v ktorej bol konečný pomer F/(NH 2)2 1,6. Táto MUF živica sa potom previedla na MUF adhezívum prídavkom 2 mólových roztoku síranu amónneho (roztok vo vode s koncentráciou 20 hmotn.) a 18 g formalínu (roztok formaldehydu vo vode s koncentráciou 50 hmotu), čím sa dosiahol výsledný konečný pomer F/(NH 2)2 1,10. Získané adhezívum obsahovalo 24 hmotn. melamínu a 27 hmotn. močoviny, Potom sa zistila doba želatinácie takto získaného výsledného MUF adhezíva. Táto doba želatinácie je meradlom rýchlostí vytvrdzovania tohto adhezíva.Tento čas želatinácie sa meral nasledujúcim spôsobom. Živica sa zriedila vodou na obsah pevného materiálu 50 , načo sa pridal pri teplote miestnosti katalyzátor. Odohralo sa 5 g zmesi živice a katalyzátora a tento podiel sa vložil do testovacej trubice, ktorá sa potom umiestnila do vodného kúpeľa s teplotou 100 °C. Čas želatinácie predstavoval časový interval, ktorý ubehol medzi zavedením testovacej trubice do vodného kúpeľa a výskytom gélu V tejto trubici. Konečný bod reakcie je jednoznačný a reprodukovateľný.Vnasledujúcej tabuľke č. 1 je uvedené nmožstvo aplikovaného melamínu v adhezíve, pomer F/(NH 2)2 pred prídavkom a po prídavku zlúčeniny formaldehydového typu (FH), množstvo katalyzátora a doba želatinacie.Podľa týchto príkladov sa adhezívne kompozície pripravili analogickým spôsobom ako v príklade 1, pričom sa rovnakým spôsobom rovnako zmerali doby želatinácie. Množstvo melamínu bolo variabilné a rovnako tak množstvo extra pridávaného formaldehydu k živici a množstvo katalyzátora. V ďalej uvedenej tabuľke č. l sú špecifikované kompozície a rovnako tak doby želatinácie.Porovnávacie príklady IA až XVIIAPodľa týchto príkladov sa adhezívne kompozície pripravili analogickým spôsobom ako v príklade 1 prídávaním katalyzátora do živice, ale bez použitia extra pridávaného formaldehydu k živici v priebehu prípravy adhezíva. V ďalej uvedenej tabuľke č. l sú špecifikované kompozície a rovnako tak čas želatinácie.Tabuľka l Príklad Melarnín Pomer F/(NH 2)2 pred Pomer F/(NH 2)2 po Katalyzátor V asPomer F/(NH 2)2 po Katalyzátor as ridavkuF (mol. želatinácie s)1. Spôsob prípravy doskového materiálu, v y z n a č u j ú c i s a t ý m , že zahrnuje nasledovne stupne(I) príprava aminoplastovej adhezívnej kompozície na báze aminoplastovej živice obsahujúcej formaldehyd s použitím stupňov(Ia) reakcia amínovej zlúčeniny s podielom forrnaldehydu alebo paraforrnaldehydu na vytvorenie aminoplastovej živice a(Ib) prevedenie tejto živice na aminoplastovú adhezívnu kompozíciu prídavkom katalyzátora a formaldehydu alebo parafonrlaldehydu až do dosiahnutia pomeru F/ (NH 2)2 V rozmedzí od 0,8 do 1,6, pričom množstvo prítomného voľného forrnaldehydu sa pohybuje V rozmedzí od 1 hmotnostného do 50 hmotnostných, vztialmutć na celkovú hmotnosť formaldehydu pridaného počas prípravy adhezíva a(II) skombinovaníe tejto adhezívnej kompozície získanej v stupni (I) v intervale 10 sekúnd až 1 hodiny po uskutočnení stupňa (Ib) s materiálmi obsahujúcimi celulózu v lise a(III) skomprimovanie takto skombinovaných materiálov obsahujúcich celulózu a adhezíva na doskový materiál pri teplote v rozmedzí od 180 °C do 230 °C a pri tlaku V rozmedzí od 2 do 7 MPa.2. Spôsob podľa nároku 1, v y z n a č u j ú c i s a t ý m , že voľný formaldehyd je prítomný v množstve v rozmedzí od 2 hmotn. do 15 hmotn., vztiahnutć na celkovú hmotnosť formaldehydu pridaného počas prípravy adhezíva V stupni (Ib).3. Spôsob podľa nároku 1 alebo 2, v y z n a č uj ú c i s a t ý m , že pomer F/(NH 2)2 v tejto adhezívnej kompozícii je V rozmedzí od 0,9 do 1,5.4. Spôsob podľa niektorého z nárokov 1 až 3, v y z n a č u j ú c i s a t ý m , že ako amínová zlúčenina v aminoplastovej živici sa použije zmes močoviny a melamínu.

MPK / Značky

MPK: C09J 161/00, C08K 5/00

Značky: doskového, materiálů, přípravy, spôsob

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/6-287450-sposob-pripravy-doskoveho-materialu.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Spôsob prípravy doskového materiálu</a>

Podobne patenty