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Verfahren zur Herstellung von beschichteten Holzplatten
Die Erfindung betrifft im allgemeinen die Herstellung von zusammengesetzten Produkten, welche eine Basis oder ein Brett aus Holz und eine Auflage auf zumindest einer der Oberflächen der Basis umfas- sen, wobei die Auflage aus einem Blatt aus Zellulosefasern und einem Harz besteht.
Im besonderen bezieht sich die Erfindung auf solche zusammengesetzte Produkte, die aus einem Brett aus Holz, insbesonders einer Sperrholzplatte oder einem Sperrholzbrett, und einer Auflage aus zellulosi- schem, ein Harz enthaltendem Fasermaterial, insbesondere ein Harz enthaltendem Papier, bestehen.
Wie es allgemein bekannt ist, wird die Anbringung von ein Harz enthaltendem Papier auf die Ober- fläche von Sperrholz, wie dies allgemein als Auflage bezeichnet wird, vielfach durchgeführt, um auch minderwertigeres Sperrholz verwenden zu können. Die Auflage dient nicht allein dazu, um die Unvoll- kommenheiten des Holzes zu verdecken, sondern auch um dem Verbundkörper bessere Eigenschaften zu verleihen. So hat die rohe Oberfläche von Sperrholz die Eigenschaft - in Abhängigkeit von den verschiedenen Holzarten, welche zur Herstellung von Sperrholz verwendet werden-sich zu werfen und zu verziehen und eine ungleichmässige Strukturvergrösserung oder sogenanntes Strukturvergröbern zu zeigen, wenn es der Witterung ausgesetzt wird.
Die rohe Oberfläche von Sperrholz ist auch keine ideale Unterlage für Anstriche insofern, als die ungleichmässige Oberflächenstruktur Verschiedenheiten in der Farbabsorption ergibt und damit eine über die Oberfläche ungleichmässig verteilte Wetterfestigkeit zur Folge hat.
Hier kann nun eine ein Harz enthaltende Auflage eine Oberfläche schaffen, welche bessere Wetterfestig- keit, erhöhte Abriebsfestigkeit und eine besser zum Anstreichen geeignete Beschaffenheit besitzt.
Es ist nun Gegenstand der Erfindung, ein zusammengesetztes Plattenmaterial zu schaffen, welches aus einer Basis oder einem Brett aus Holz, beispielsweise Sperrholz, und einer Auflage besteht, welches Plattenmaterial eine hoch-wetterbeständige Oberfläche besitzt, die unter dem Einfluss der Witterung oder sonstiger äusserer Angriffe keinerlei Werfen oder Strukturvergröberung zeigt.
Es ist auch Gegenstand der Erfindung, ein Material zu schaffen, welches nicht nur eine glatte und gleichmässige Oberfläche besitzt, sondern welches auch besser zum Auftragen eines Farbanstriches geeignet ist und damit dem Farbüberzug eine längere Lebensdauer sichert.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist es, Sperrholzplatten zu schaffen, welche mit einem ein Harz enthaltenden Überzug aus Zellulosefasern versehen ist, welcher Überzug einfach und ohne viel Aufwand herzustellen ist und welche Platten besonders günstige Eigenschaften hinsichtlich ihrer Struktur aufweisen und eine Oberfläche besitzen, welche wesentlich dauerhafter ist als mit Papierüberzügen versehene Sperrholzplatten, wie sie bisher hergestellt worden sind.
Ein besonderes Merkmal der Erfindung ist es, eine Platte, welche aus weniger wertvollem Sperrholz, das eine Verkleidung seiner Oberfläche auf jeden Fall benötigt, herzustellen, u. zw. mit einer äusseren Auflage, welche auch den höchsten Ansprüchen hinsichtlich hoher Dauerhaftigkeit und gutem Aussehen entspricht und welche Auflage mit der Oberfläche der Sperrholzplatte über ihre ganze Ausdehnung innig verbunden ist ohne Rücksicht auf die Unvollkommenheiten oder Unregelmässigkeiten der überdeckten Sperrholzoberfläche.
Eine der Methoden, welche zur Herstellung der ein Harz enthaltenden Papiere dient, welche als Überzug Verwendung finden, besteht darin, das Papier mit einer das Harz enthaltenden Flüssigkeit zu im- prägnieren oder zu sättigen, nachdem das Papier auf einer der üblichen Papiermaschinen hergestellt worden ist. Es bestehen aber schwerwiegende Bedenken gegen diese Methode. Diese verlangt nämlich besondere Vorkehrungen zur Durchführung des Imprägnieren, welche von der üblichen Ausstattung der Papier-
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fabriken erheblich abweicht. Dieses Verfahren schreibt auch die Verwendung von niedrig-molekularen Harzen zwingend vor.
Bevor solche ein Harz enthaltende Bahnen zum Überziehen von Sperrholzplatten verwendet werden können, muss das Imprägnierharz vorgehärtet werden, u. zw. mindestens so weit, dass das Fliessen des Harzes genügend begrenzt wird, so dass bei der Vereinigung der Sperrholzplatte mit der Bahn durch Druck und Hitze das unerwünschte Durchdringen der Struktur durch die Auflage hindurch vermieden wird. Wird das Harz nicht hinreichend vorgehärtet, bevor die Bahn mit dem Holz vereinigt wird, so ergeben sich unbefriedigende Resultate : das Harz, wird während des Pressens flüssig und die Struktur des Holzes wird durch die Auflage hindurch sichtbar.
Anderseits verursacht die Vorbehandlung des Harzes, insbesondere dann, wenn solche von niedrigem Molekulargewicht verwendet werden, ein Abwandern des Harzes an die Papieroberfläche, wobei die Mitte der Papierschicht an Harz verarmt ; als Ergebnis hievon neigt die Papierschicht nach dem Aufpressen auf das Holz dazu, in ihrer Mitte abzusplittern oder abzureissen.
Eine andere Methode zur Herstellung ein Harz enthaltender Schichten zum Überziehen von Holz besteht im Einbringen eines wärmehärtenden Harzes in die Trägerschichte durch Imprägnieren oder Zugeben und im darauffolgenden weitgehenden Aushärten des Harzes im Träger, bevor dieser zum Überziehen des Holzes Verwendung findet. Das Aufbringen geschieht sodann unter zusätzlicher Wärmezufuhr, um das Harz noch weiter auszuhärten. Die Verwendung von Bahnen, in denen das Harz schon ziemlich weit ausgehärtet worden ist, zum Überziehen von Holz zeitigt aber auch verschiedene Nachteile. Wenn solch' eine Bahn auf das Holz aufgepresst wird, ergibt sich praktisch keinerlei Fliessen des Harzes, so dass das erwünsche innige Verbinden Liber die ganze Oberfläche des Holzes, welche rauhe Stellen und Unregelmässigkeiten aufweist, nicht erreicht wird.
Weiters wird die Bahn durch das weitgehende Aushärten des Harzes spröde und brüchig, so dass eine solche Bahn leicht rissig wird oder Sprünge bekommt, bevor sie noch auf das Holz als Überzug aufgebracht werden kann.
Bei einer weiteren Methode zur Herstellung von ein Harz enthaltenden Bahnen zum Überziehen von Holz wird das Harz zu zwei verschiedenen Zeitpunkten während der Herstellung der Papierbahn auf diese aufgebracht. Zuerst wird in der Stoffmühle ein wasserlösliches Harz in Pulverform dem Stoff beigegeben und später wird die Bahn mit einem wasserlöslichen Phenolharz imprägniert. Diese Methode zur Herstellung der Abdeckbahn, bei der das Harz in zwei Stufen aufgebracht wird, ist in der USA-Patentschrift Nr.
2, 497, 712, (R. J. Auchter) ausgegeben am 14. Feber 1950, unter dem Titel"Verfahren und Herstellung von mit einer Fasern enthaltenden Schicht überzogenem Sperrholz"beschrieben. Der Nachteil dieser Methode ist darin gelegen, dass diese Behandlung zwei verschiedene Typen von Harz verlangt und dass die Zugabe des Harzes in zwei verschiedenen Herstellungsstufen erfolgt : dies ist schwierig und mit hohem Aufwand verbunden.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Schaffung eines vorteilhaften Verfahrens zur Herstellung der erforderlichen, ein Harz enthaltenden Bahn, welches die Nachteile der bisher ausgeführten Verfahren vermeidet.
Die erreichbaren Verbesserungen und Vorteile durch den Gegenstand der Erfindung werden in der fol- genden Beschreibung der Erfindung und deren Ausführung eingehend erläutert.
Zur Ausführung der Erfindung wird eine ein Harz enthaltende Bahn oder ein solcher Überzug aus starkem Papier in der Weise hergestellt, dass, wie noch erklärt werden wird, die ganze erforderliche Menge des Harzes dem Papierbrei, aus welchem die Bahn hergestellt werden soll, beigegeben wird und über die Fasern geschüttet wird, bevor der Brei auf der Papiermaschine auf deren Sieb zur Bahn geformt wird. Die Bahn wird auf der Papiermaschine in der herkömmlichen Art und Weise erzeugt : es ergibt'sich aber eine ein Harz enthaltende Bahn, welche im wesentlichen trocken ist, eine harte Oberfläche aufweist, biegsam und durchaus zäh ist und ausserdem im gewünschten Grade durchscheinend ist. Die erzeugte Bahn hat alle Eigenschaften, die für eine zufriedenstellende Überzugsschicht erforderlich sind.
Sie benötigt keine zusätzliche Sättigung oder Imprägnierung mit Harz oder eine Behandlung (Härtung) des Harzes, bevor sie mit dem Holz vereinigt wird. Die Bahn wird sodann auf einer Seite mit einem geeigneten Klebstoff überzogen und mit dem Holz in einer Presse unter Anwendung von Hitze und Druck vereinigt, so dass eine dauerhafte Verbindung zwischen dem Holz und dem Überzug erreicht wird. Das Sperrholz erhält damit eine fertige, dauerhafte und glatte Oberfläche, welche beachtlich fester und härter Ist als jene des Holzes allein. Wenn. eine solche Bahn mit der Oberfläche des Sperrholzes verbunden ist, absorbiert die Oberfläche der Platte auch weit weniger Farbe, als wenn sie mit einer imprägnierten Bahn bedeckt wäre ; ausserdem haftet'die Farbe auch besser.
Es ist gefunden worden, dass die gewünschte, ein Harz enthaltende Bahn zufriedenstellend und einfach dadurch hergestellt werden kann, wenn die ganze erforderliche Menge des Harzes in der Stoffmühle dem Papierbrei beigegeben wird und dann eine das Harz enthaltende Bahn in einem einzigen Arbeitsgang
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erzeugt wird ohne jede weitere Imprägnierung oder Sättigung mit einem Harz oder irgendeiner Weiterbe- handlung des Harzes.
Ein solches Verfahren gibt nicht nur den Vorteil, die Verteilung des Harzes nach den an die Bahn zu stellenden Ansprüchen vornehmen zu können, sondern auch die Möglichkeit einer sehr gleichmässigen Verteilung des Harzes über die ganze Dicke der Bahn ; es ist also keine stärkere Konzen- tration des Harzes an der Oberfläche der Bahn zu verzeichnen, wie dies allgemein bei den mit einem
Harz imprägnierten Bahnen der Fall ist.
Es ist bekannt, dass das Harz während des Imprägnierens der Papierbahn die Zellwände der Fasern in einem gewissen Ausmass durchdringt. Die Menge an Harz, welche die Zellwände durchdrungen hat, ist effektiv verloren und trägt zum Verkleben der Bahn mit der Unterlage nichts mehr bei. Die Methode des
Imprägnierens ergibt also die unnütze Verwendung eines Teiles des Harzes.
Im Gegensatz zu dem vorher Gesagten dringt das Harz, welches dem Papierbrei beigegeben wird, nicht durch die Zellwand der Fasern hindurch, sondern seine kleinen Teile lagern sich an der Oberfläche der Fasern an, u. zw. gerade dort, wo sich die einzelnen Fasern kreuzen. Diese Art der Einbringung des
Harzes zeitigt eine wesentlich bessere Ausnutzung des vorhandenen Harzes unter Herstellung einer sehr guten Verbindung der Fasern untereinander. Die Festigkeit der gegenseitigen Verbindung der Fasern gibt zum grossen Teil die guten Eigenschaften der fertigen Papierauflage.
In der Zeichnung zeigt Fig. 1 eine schematische Darstellung des Verfahrens zur Herstellung einer ein
Harz enthaltenden Auflagebahn gemäss der Erfindung, Fig. 2 ist eine schematische Darstellung des Verfah- rens zum Auftragen eines Klebeharzes auf eine der Oberflächen der ein Harz enthaltenden Auflagebahn,
Fig. 3 zeigt im Querschnitt und in grösserem Massstab die einzelnen, eine mit einer Auflage versehene
Sperrholzplatte bildenden Teile, und Fig. 4 zeigt, ebenfalls im Schnitt und in grösserem Massstab, die fertige Platte.
In Fig. l, welche eine der üblichen Fourdrinier-Papiermaschinen zeigt, ist mit 10 die Stoffmühle, der Holländer oder eine sonstige Mischeinrichtung bezeichnet, in welcher das Harz mit dem Brei ver- mischt wird, bevor der Brei auf das Langsieb gebracht wird, welches mit 11 bezeichnet ist. Die Nass-
Presswalzen der Papiermaschine (Presspartie) sind mit 12 bezeichnet und der die Bahn trocknende Teil der Maschine (Trockenpartie) mit 13. Die das Harz enthaltende Bahn, nachdem sie auf der Maschine fertiggestellt worden ist, ist mit 14 bezeichnet und wird auf eine Rolle aufgewickelt, wie das auch bei gewöhnlichem Papier der Fall ist. Da dieses ein Harz enthaltende Papier nicht brüchig ist, wie dies später noch erläutert werden wird, kann es vorzugsweise in Form von Rollen aufbewahrt werden, bis es gebraucht wird.
In der Annahme, dass gewichtsmässig nicht mehr Harz zugegeben wird als das Trockengewicht der Fasern des Papiers ausmacht, wird, wie später noch beschrieben werden wird, auf eine der Oberflächen der Bahn 14 eine Schicht eines Klebeharzes aufgebracht. In Fig. 2 ist der Tank oder Behälter für ein solches Harz mit 15 belehnet, die Auftragewalzen nut 16 und 17 und 18 ist die Trockenvorrichtung, in welcher die Klebeharzschichte auf der Bahn evaporiert wird, bevor diese wieder aufgewunden wird.
Das Sperrholz, auf welches die Auflage 14 aufgebracht werden soll, besteht gemäss Fig. 3 aus zwei Aussenschichten 19 und 21 und einer Mittel-oder Kernschicht 20. Die Klebstoffschicht auf dei Auflage ist mit 15'bezeichnet und jene Oberfläche des Sperrholzes, auf welche die Auflage aufgebracht werden soll, mit 22.
Fig. 4 zeigt die Sperrholzplatte, die durch Druck- und Hitzeeinwirkung mit der Auflage bereits ver- einigt ist.
Zur Herstellung der erfindungsgemässen Auflage können verschiedene Arten von Papierstoff Verwendung finden. So kann Papierstoff aus weichem oder aus hartem Holz, nach dem sauren oder nach dem basischen Kochverfahren aufbereitet, gebraucht werden. Ein gewisser Anteil von mechanisch zerkleinertem Holz oder Holzschliff kann den oben angegebenen Stoffarten beigegeben werden. Es hat sich gezeigt, dass gut geeigneter Stoff aus 90 lu ungebleichtem Sulfit-Zellstoff und aus 10-11/0 Holzschliff, wie er für Buchdruckpapier verwendet wird, bestehen soll.
Der Prozentsatz des beigegebenen Holzschliffes kann aber innerhalb der Grenzen von 5 bis 20 % variieren ; es ist hiebei beobachtet worden, dass mit zunehmendem Gehalt an Holzschliff die Abriebsfestigkeit des Papiers schlechter wird und dass mit abnehmendem Gehalt an Holzschliff die Harzhaltefähigkeit und die Bahnbildung gewissermassen-in gegenläufigem Sinne beeinflusst werden. Bei der Verwendung anderer Arten von Papierstoff muss dieser so gekocht und gemahlen werden, dass die fertige Platte einwandfreie Bearbeitungseigenschaften besitzt.
Der Grad an Feinheit, bis zu welchem der Papierstoff gebracht wird, ist bestimmend für die endgülgültigen Eigenschaften der Auflage. Beim Vorliegen von langfaserigem Stoff ist ein bestimmter Aufwand zur Faserzerkleinerung, etwa mit Hilfe der "Jordan-Maschinen", erwünscht, um hinreichend kurze Fasern
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zu erhalten und um die fertige Platte im Charakter 'holzig"zu gestalten. Ein gewisser Aufwand zur Zerfaserung ist auch deshalb erwünscht, um die Harzhaltung und die gute Verteilung des Harzes zu verbessern.
Im allgemeinen hat sich die Zerkleinerung einer ungebleichten Sulfitzellulose in der üblichen Jordan-Maschine auf 600 Milliliter, "Canadian-Standard-Freeness", als hinreichend erwiesen. i Der Holzschliff, wenn solcher Verwendung findet, wird vorzugsweise nicht weiter zerkleinert, sondern er wird dem langfaserigen Papierstoff beigegeben, nachdem dessen Mahlen beendet ist.
Der pH-Wert des Stoffes soll, bevor das Harz beigemischt wird, annähernd neutral oder nur leicht basisch sein, um ein vorzeitiges Härten des Harzes zu verhindern. welches bei saurem Stoff eintreten würde.
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eingestellt werden. EinTemperaturbereich von 21 bis 280C hat sich als günstig erwiesen. Bei Temperaturen oberhalb dieses Be- reiches beginnt das Harz zu granulieren oder erscheint in der fertigen Bahn als braune Punkte. Bei Tem- peraturen unterhalb von 210C sinkt die Harzhaltefähigkeit der Bahn ab.
Harze, die für die Einbringung in den Stoff in der Stoffmühle geeignet sind, müssen bestimmte Eigen- i schaffen besitzen, welche für dieses Verfahren Voraussetzung sind. Als geeignet hiefür hat sich ein alka- liches, wärmehärtendes, wasserlösliches Harz mit hohem Molekulargewicht von der Art der Phenol-
Aldehyd-Type erwiesen, wie etwa Phenol-Formaldehyd, welches sich durch eine gute Emulgierbarkeit nach Verdünnung mit Wasser auszeichnet und durch Säuren oder saure Salze in kleinen Körnern ausgefällt werden kann, welche von den Fasern gut festgehalten werden. Es ist notwendig, dass das Harz ein hohes
Formaldehyd-Phenol-Verhältnis mit einem Natriumgehalt von 11/2 bis 3 % in der Mischung besitzt.
Seine Verdünnbarkeit mit Wasser soll zwischen 1, 5 Teilen Wasser auf 1 Teil Harz bis zu 5 Teilen Wasser auf einen Teil Harz bei einer Temperatur von 250C betragen. Der bevorzugte Verdünnungsfaktor liegt bei etwa 3 Teilen Wasser auf einen Teil Harz. Der"Stockpunkt"des Harzes soll im Bereiche von 330 bis 410C liegen und die bevorzugten Grenzen zwischen 35 und 380C. Mit dem"Stockpunkt"des Harzes ist jene
Temperatur gemeint, bei welcher in einer wässerigen Lösung niedergeschlagene Harzpartikel klebrig genug werden, um aneinander zu haften. Wenn die diesbezügliche Probe unter standardisierten Bedingun- gen durchgeführt wird, so gibt sie ein Mass für die Reife des Harzes.
Eine andere charakteristische Eigen- schaft'des Harzes ist, dass es, nachdem es den Fasern beigegeben worden ist und auf diesen haftet, die ur- sprüngliche Fliessbarkeit des Stoffes-etwa 30 Milliliter"Canadian Freeness"-nicht verändert. Der pH-
Wert des flüssigen Harzes soll zwischen 8 und 9,5 liegen.
Ein die angeführten Eigenschaften aufweisendes Harz kann in der folgenden Weise hergestellt werden :
Ein etwa Liter fassender, mit Stahl ausgekleideter und mit einem Rührwerk, einem Kondensator, einem Mantel und einem Thermometer ausgestatteter Kessel wird mit den folgenden Substanzen gefüllt :
11, 4 kg (25 lbs.) kristallinisches Phenol,
6,8 kg (15 lbs.) technischer Paraformaldehyd, pulverisiert,
0,6 kg (l Ib. 5 oz.) technische Natronlauge, in Flocken,
14, 1 kg (31 lbs. 3 oz.) Wasser.
Das Gemisch wird gerührt und dabei mit Hilfe. von Dampf auf eine Temperatur von 650C gebracht, wonach die Reaktion von selbst vor sich geht. Bei 700C wird Wasser durch den Mantel geleitet und wäh- rend die Wassermenge im Kessel auf das richtige Mass eingestellt wird. wird die Temperatur auf 900C er- höht und etwa 125 min auf dieser Höhe gehalten. Das Gemisch wird sodann so rasch wie möglich abge- kühlt, indem Kühlwasser durch den Mantel geleitet wird. Sowie die Temperatur auf etwa 600 gefallen ist, wird der Kesselinhalt durch eine Bodenöffnung abgelassen. Man erhält 32, 2 kg (71 lbs.) klares, gelbes, flüssiges Harz mit einem Stockpunkt von 37, 3 C und einem Wasser-Verdünnungsverhältnis von 3, 5 Teilen
Wasser auf ein Teil Harz.
Andere im Handel erhältliche. wärmehärtende und wasserlösliche Harze, welche ähnliche Eigen- schaften wie oben beschrieben aufweisen und welche zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens geeignet befunden wurden, sind :"Synco 721", hergestellt von der Snyder Chemical Corporation in Bethel,
Connecticut, und"Amres 1410", früher auch als"Amres 4971"bezeichnet, von der American Marietta
Company of Chicago, Illinois (USA), hergestellt.
Es gibt eine Anzahl von Fällmitteln, welche zum Koagulieren oder Ausfällen des Harzes. nachdem es dem Stoff beigegeben worden ist, verwendet werden können. Diese Mittel, welche sauer sein müssen, können Säuren, saure Salze oder Gemische hievon sein. Ein bevorzugtes Fällmittel ist eine 15 soigne Lösung von Aluminiumsulfat-Hydrat, welches 18 Moleküle Kristallwasser enthält, auf 100 Teile Wasser (genannt "papermakersalum"). Wässerige Gemische von dieser Flüssigkeit mit schwefeliger Säure ergeben eben- falls zufriedenstellende Ergebnisse.
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Die Zugabe des Harzes zur wässerigen Aufschwemmung von Zellulosefasem (Papierstoff oder Papierbrei) und das folgende Ausfällen des Harzes auf die Fasern kann in einer üblichen Stoffmühle oder in sonstigen Mischeinrichtungen vorgenommen werden. Wahlweise können das Harz und das Fällmittel kontinuierlich dem Stoff im Ausgangsbehälter der Papiermaschine oder an einer andern Stelle des Systems, be- . vor die Bildung der Bahn beginnt, zugegeben werden.
Die Menge des Harzes, welches dem Stoff zugegeben wird, hängt ab von der verlangten Art der Auflagebahn. Werden geringe Mengen Harz, etwa 5-10 %, bezogen auf das Trockengewicht des Papierstoffes, zugegeben, so erhält die Bahn wohl eine gewisse Nassfestigkeit, behält aber ihren papierartigen Charakter bei. Mittlere Mengen, etwa von 10 bis 45 % Harz, ergeben eine Bahn, die immer spröder, abriebfester und besser wasserfest wird. Bei hohen Prozentsätzen schliesslich, von 45 bis 300 % Harz, bezogen auf das Trockengewicht des Stoffes, verschwindet die Papierstruktur immer mehr und die auf eine Sperrholzplatte aufgeklebte Bahn erscheint bei den höchsten Gehalten an Harz als Schicht eines festen, durchscheinenden Kunststoffüberzuges.
Enthält dM Bahn MO-300 % Harz, bezogen auf das Trockengewicht des Stoffes, so wird das Auftragen einer Klebstoff- oder Klebeharzschichte auf die Bahn, um diese mit dem . Holz verbinden zu können, unnötig, da der Gehalt an Harz bereits allein ausreicht, um eine zufriedenstellende Verbindung herzustellen. Die Menge an Harz, welche dem Stoff beigegeben werden muss, um eine gute Farbhaftung zu erzielen, liegt zwischen 10 und 45 % fester Harzbestandteile, bezogen auf das Trockengewicht des Stoffes ; am günstigsten haben sich Zusätze von 30 bis 35 % Harz erwiesen.
Wenn die Auflagebahn nicht nur mit sehr glatten Holzplatten, sondern auch mit Sperrholz, insbesondere solchem minderer Qualität, verbunden werden soll, wobei man immer mit einer gewissen Rauhheit und Unregelmässigkeit derOberfläche rechnen muss-die bisherigen Auflageschichten haben unter all diesen Bedingungen keine sehr befriedigenden Ergebnisse geliefert-ist darauf zu achten, dass das Harz in der Auflage, bevor diese mit dem Holz endgültig verbunden wird, nur einen sehr geringen Aushärtungsgrad aufweist. Wenn nämlich das Harz nur einen solchen geringen Aushärtungsgrad aufweist, ergibt sich beim Aufbringen der Schichte auf das Holz ein Fliessen des Harzes, was für eine vollkommene, innige und dauerhafte Verbindung über die ganze Fläche hin sehr wichtig ist ohne Rücksicht auf Unregelmässigkeiten und die Rauhheit der Holzoberfläche.
Es ist gefunden worden, dass diese erforderliche, geringfügige Härtung des Harzes, das in der Auflageschicht enthalten ist, sich in sehr zufriedenstellender Weise durch das Hindurchführen der das Harz enthaltenden Schicht durch die Trockenpartie der üblichen Papiermaschinen-
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weise Aushärtung des in der Bahn enthaltenen Harzes, bevor die Bahn auf das Holz aufgeklebt wird, durch ganz kurzzeitiges Erhöhen der Temperatur auf höchstens etwa 100OC erreicht wird. Wie es allgemein bekannt ist, wird die Papierbahn bei den üblichen Papiermaschinen (s. Fig. 1), nachdem sie die Presspartie der Maschine verlassen hat, durch die Trockenpartie der Maschine hindurchgeführt, in welcher die Temperatur von etwa 38 C schrittweise auf etwa 100 C gesteigert wird.
Die Zeit, welche für den Hindurchgang durch die Trockenpartie gebraucht wird, geht im allgemeinen nicht über 3-4 Minuten hinaus und hängt natürlich von der Arbeitsgeschwindigkeit der Maschine ab ; die Länge der Periode, in welcher die Bahn die Höchsttemperatur von etwa 1000C erreicht, ist wesentlich kürzer als vier Minuten. Während des Hindurchganges der Bahn durch die Trockenpartie der Papiermaschine wird der Feuchtigkeitsgehalt der Bahn von etwa 70 % auf rund 3-12 % herabgesetzt. Der Hindurchgang der das Harz enthaltenden Papierbahn durch die Trockenpartie der Papiermaschine ergibt auch den erwünschten, begrenzten Aushärtunggrad des Harzes, wie er zur richtigen Durchführung der Erfindung notwendig ist, so dass die weitere Aushärtung des Harzes erst beim endgültigen Aufbringen der Bahn auf das Holz durchgeführt wird.
Das Harz hat durch den Hindurchgang der Bahn durch die Papiermaschine wohl den erforderlichen geringen Aushär- tungsgrad erreicht, wird dabei aber, obwohl es hinreichend trocken geworden ist, nicht spröde oder brüchig, wie dies der Fall bei weitergehender Aushärtung wäre. Damit ist der Bahn jede Möglichkeit. Brüche, Risse oder sonstige Beschädigungen zu erleiden, bevor sie auf das Holz aufgeklebt wird, genommen. Die Bahn wird vorzugsweise in die Form einer Rolle gebracht, wie dies bei Papier üblich ist, weil dies die günstigste Form zum Versand und zum Lagern bis zur Verwendung der Bahn ist. Wenn es erforderlich sein sollte, kann die Bahn bei normaler Raumtemperatur für beliebige Zeit gelagert werden, bis sie zur Verwendung kommt, ohne dass sie ihre Eigenschaften ändert.
Nachdem die Bahn auf der Papiermaschine fertiggestellt worden ist, wird sie auf einer ihrer Seiten mit einer Schichte eines wärmehärtenden Klebeharzes versehen. Für diesen Zweck können verschiedene Harze Verwendung finden. Beispielsweise können wärmehärtende Phenol-Formaldehyd-Harze oder UreaFormaldehyd-Harze verwendet werden oder auch Klebstoffe auf Proteinbasis. Besonders geeignet wurde jedoch eine Klebeharzmischung befunden, die aus einem alkalinischen, wasserlöslichen und bis zu einem
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Das verwendete Klebeharz war ein Gemisch, bestehend aus 100 Teilen des Phenol-Formaldehyd-Harzes "Amres 1400", hergestellt von der American Marietta Company, 14, 5 Teilen Polyvinylacetat-Harz "Elvacet 91-900", erzeugt von der Firma E. I. DuPont de Nemours and Company, 8 Teilen Walnussschalen- mehl, 0,04 Teilen von 28 tigers Ammoniumhydroxyd und 37,5 Teilen Wasser ; alle Teile gelten als Ge- wichtsteile.
Das ein Harz enthaltende Papier wird mit der mit dem Klebeharz überzogenen Seite auf eine Sperr- holzplatte aufgelegt und die beiden Schichten werden, mit einer Oberflächen-Gllttungsplatte versehen, in eine Heisspresse eingelegt und dort einem Druck von annähernd 14 kg/cml (200 lbs. pro Quadratzoll) und einer Temperatur von annähernd 150 C ausgesetzt. Unter dem Druck und dieser Temperatur wird die Platte samt dem Überzug während etwa 7 Minuten belassen.
Die damit erhaltene. Überzogene Sperrholzplatte hat eine harte, glatte, wasserfeste und abriebfeste
Oberfläche, welche zum Anstrichen sehr gut geeignet ist.
Eine auf diese Weise hergestellte Sperrholzplatte wurde einer Witterungsbeständigkeitsprobe unter- worfen entsprechend den Vorschriften des "United States National Bureau of Standards" unter dem Namen "Beschleunigtes Altern von Faser-Bauplatten" ; diese Probe ist im Report BMS 4 des"National Bureau of Standardsw des USA-Department of Commerce (1938),"Building Materials and Structures", genau festge- legt. Die Platte wurde acht derartigen Proben unterworfen und zeigte keinerlei Werfen, Brüchigwerden d ! ier Abheben der einzelnen Schichten.
Eine mit einem Überzug gemäss der Erfindung versehene Sperrholzplatte hat eine hervorragende
Festigkeit gegen Wasseraufnahme, wie dies in der folgenden Tabelle gezeigt wird, welche vergleichende
Resultate enthält, die gemäss der Wasseraufnahmefähigkeitsprobe nach der"USA-Airforce Specification
15015 Af an Hand einer solchen Sperrholzplatte, einer mit Harz imprägnierten Sperrholzplatte und einer nicht überzogenen Sperrholzplatte gewonnen worden sind.
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<tb>
<tb>
Material <SEP> Dauer <SEP> der <SEP> Wassereinwirkung
<tb> 4 <SEP> Std. <SEP> 24 <SEP> Std. <SEP> 48 <SEP> Std. <SEP>
<tb>
3/8 <SEP> Zoll <SEP> Sperrholz, <SEP> aberzogen <SEP> mit <SEP> einem
<tb> ein <SEP> Harz <SEP> enthaltenden <SEP> Papier <SEP> gemäss <SEP> der
<tb> Erfindung <SEP> 8 <SEP> - <SEP> 10 <SEP> 18 <SEP> - <SEP> 20 <SEP> 26 <SEP> - <SEP> 28 <SEP>
<tb> 3/8 <SEP> Zoll <SEP> Sperrholz, <SEP> überzogen <SEP> mit <SEP> Harzimprägnierte <SEP> Papier <SEP> 17 <SEP> - <SEP> 19 <SEP> 32 <SEP> - <SEP> 34 <SEP> 38 <SEP> - <SEP> 40 <SEP>
<tb> 3/8 <SEP> Zoll <SEP> Sperrholz <SEP> ("exterior <SEP> grade") <SEP> 34-36 <SEP> 50-52 <SEP> 68-70
<tb>
Die angegebenen Zahlen bedeuten die Menge Wasser in Gramm, die von je 9,29 dm ! (einem Quadratfuss) der Platte in der angegebenen Zeit aufgenommen worden sind. Die Platten waren hiebei in Wasser untergetaucht.
Daraus geht klar hervor, dass das erfindungsgemässe Produkt eine grössere Widerstandsfähigkeit gegen Wasseraufnahme und damit einen höheren Widerstand gegen Anschwellen und Strukturvergröberung besitzt als jedes andere, mit lediglich imprägniertem Papier überzogene Sperrholz oder als nicht überzogenes, hochwertiges Sperrholz.
Die verbesserten physikalischen Eigenschaften, welche Sperrholz oder sonstigen Holzplatten, wenn sie mit einem Überzug gemäss der Erfindung versehen sind, verliehen werden, machen solche Platten geeignet für die verschiedensten Verwendungszwecke, z. B. für Häuserwände. Autobahn-Verkehrszeichen, Bootskörper, Fahrzeugaufbauten ; für andere Zwecke sind das Fehlen jedes Werfens der Platten, die lange Lebensdauer und Haftfestigkeit von Farbanstrichen und die gute Wetterfestigkeit der Platten sehr von Vorteil. Mit einem derartigen Überzug versehene Holzplatten können ebensogut im Haushalt verwendet werden, z. B. für Trennwände, Einbauten, Bücherregale, Wandverkleidungen usw., wobei die Dauerhaftigkeit und die andern, bereits angeführten guten Eigenschaften der Platten sehr von Vorteil sind.
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Process for the production of coated wooden panels
The invention relates generally to the manufacture of composite products comprising a base or board made of wood and an overlay on at least one of the surfaces of the base, the overlay consisting of a sheet of cellulose fibers and a resin.
In particular, the invention relates to such composite products which consist of a board made of wood, in particular a plywood board or a plywood board, and a layer of cellulosic fiber material containing a resin, in particular a resin-containing paper.
As is well known, the application of a resin-containing paper to the surface of plywood, as this is commonly referred to as a pad, is often carried out in order to be able to use lower quality plywood. The overlay is not only used to cover up the imperfections of the wood, but also to give the composite body better properties. The raw surface of plywood has the property - depending on the different types of wood that are used for the production of plywood - to throw and warp and show an uneven structure enlargement or so-called structure coarsening when it is exposed to the weather.
The raw surface of plywood is also not an ideal base for painting, insofar as the uneven surface structure results in differences in color absorption and thus results in weather resistance that is unevenly distributed over the surface.
Here, a coating containing a resin can create a surface which has better weather resistance, increased abrasion resistance and a texture that is better suited for painting.
It is now the object of the invention to create a composite plate material, which consists of a base or a board made of wood, for example plywood, and a support, which plate material has a highly weather-resistant surface that is exposed to the weather or other external attacks shows no throwing or structural coarsening.
It is also the object of the invention to create a material which not only has a smooth and uniform surface, but which is also more suitable for applying a paint coat and thus ensures a longer service life for the paint coating.
Another object of the invention is to provide plywood panels which are provided with a resin-containing coating made of cellulose fibers, which coating can be produced easily and without much effort and which panels have particularly favorable properties with regard to their structure and have a surface which is essential is more durable than paper-coated plywood panels that have been produced up to now.
A particular feature of the invention is to provide a panel made of less valuable plywood which definitely needs to be clad on its surface, u. with an outer layer which also meets the highest demands in terms of durability and good appearance and which layer is intimately connected to the surface of the plywood sheet over its entire extent regardless of the imperfections or irregularities of the covered plywood surface.
One of the methods which is used to produce the paper containing a resin which is used as a coating is to impregnate or saturate the paper with a liquid containing the resin after the paper has been produced on one of the conventional paper machines . However, there are serious concerns about this method. This requires special precautions for carrying out the impregnation, which differ from the usual equipment of the paper
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factories differ significantly. This procedure also prescribes the use of low molecular weight resins.
Before such a resin-containing webs can be used for covering plywood panels, the impregnating resin must be precured, i.a. at least to the extent that the flow of the resin is sufficiently limited so that when the plywood sheet is united with the sheet by pressure and heat, the undesired penetration of the structure through the support is avoided. If the resin is not sufficiently pre-hardened before the sheet is combined with the wood, the results are unsatisfactory: the resin becomes liquid during pressing and the structure of the wood becomes visible through the support.
On the other hand, the pretreatment of the resin, especially when those of low molecular weight are used, causes the resin to migrate to the paper surface, the center of the paper layer becoming depleted in resin; as a result, the paper layer, after being pressed onto the wood, tends to chip or tear off at its center.
Another method of producing a resin-containing layers for coating wood consists in introducing a thermosetting resin into the carrier layer by impregnation or adding and then largely curing the resin in the carrier before it is used for coating the wood. The application is then carried out with additional heat input in order to cure the resin even further. However, the use of sheets in which the resin has already hardened to a considerable extent for coating wood also has various disadvantages. If such a web is pressed onto the wood, there is practically no flow of the resin, so that the desired intimate connection over the entire surface of the wood, which has rough spots and irregularities, is not achieved.
Furthermore, the extensive hardening of the resin makes the web brittle and fragile, so that such a web can easily crack or crack before it can be applied to the wood as a coating.
In a further method of making resin-containing webs for covering wood, the resin is applied to the paper web at two different times during the manufacture of the paper web. First, a water-soluble resin in powder form is added to the fabric in the pulp mill and later the web is impregnated with a water-soluble phenolic resin. This method of making the cover sheet, in which the resin is applied in two stages, is described in U.S. Patent No.
2, 497, 712, (R. J. Auchter) issued February 14, 1950, entitled "Process and Manufacture of Fiber-Coated Plywood". The disadvantage of this method is that this treatment requires two different types of resin and that the addition of the resin takes place in two different production stages: this is difficult and involves a lot of effort.
Another object of the invention is to provide an advantageous method of making the required resin-containing web which avoids the disadvantages of the methods previously carried out.
The improvements and advantages that can be achieved through the subject matter of the invention are explained in detail in the following description of the invention and its implementation.
For carrying out the invention, a resin-containing web or such a covering is made from strong paper in such a way that, as will be explained, the entire required amount of the resin is added to the paper pulp from which the web is to be made and is poured over the fibers before the pulp is formed into a web on the paper machine's wire. The web is produced on the paper machine in the conventional manner: however, the result is a web containing a resin which is essentially dry, has a hard surface, is flexible and quite tough and is also translucent to the desired degree. The web produced has all the properties required for a satisfactory coating layer.
It does not require any additional saturation or impregnation with resin or treatment (hardening) of the resin before it is combined with the wood. The web is then coated on one side with a suitable adhesive and combined with the wood in a press using heat and pressure so that a permanent bond between the wood and the coating is achieved. This gives the plywood a finished, durable and smooth surface, which is considerably stronger and harder than that of the wood alone. If. such a sheet is bonded to the surface of the plywood, the surface of the board also absorbs far less paint than if it were covered with an impregnated sheet; in addition, the paint also adheres better.
It has been found that the desired resin-containing web can be satisfactorily and simply produced by adding all of the required amount of resin to the pulp in the pulp mill and then adding a resin-containing web in a single operation
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is produced without any further impregnation or saturation with a resin or any further treatment of the resin.
Such a method not only gives the advantage of being able to distribute the resin according to the demands to be made on the web, but also the possibility of a very even distribution of the resin over the entire thickness of the web; So there is no greater concentration of resin on the surface of the web, as is generally the case with those with a
Resin-impregnated webs is the case.
It is known that the resin penetrates the cell walls of the fibers to a certain extent during the impregnation of the paper web. The amount of resin that has penetrated the cell walls is effectively lost and no longer contributes to the sticking of the web to the base. The method of
Impregnation thus results in the useless use of part of the resin.
In contrast to what has been said above, the resin that is added to the paper pulp does not penetrate through the cell wall of the fibers, but rather its small parts are deposited on the surface of the fibers, u. between exactly where the individual fibers cross. This type of introduction of the
Resin produces a much better utilization of the available resin while producing a very good connection between the fibers. The strength of the mutual connection of the fibers largely gives the good properties of the finished paper overlay.
In the drawing, FIG. 1 shows a schematic representation of the method for producing a
Resin-containing support web according to the invention, FIG. 2 is a schematic representation of the method for applying an adhesive resin to one of the surfaces of the resin-containing support web,
Fig. 3 shows in cross section and on a larger scale the individual, one provided with a support
Plywood sheet forming parts, and Fig. 4 shows, also in section and on a larger scale, the finished board.
In FIG. 1, which shows one of the usual Fourdrinier paper machines, 10 denotes the pulp mill, the Dutchman or some other mixing device in which the resin is mixed with the pulp before the pulp is brought onto the fourdrinier wire, which is denoted by 11. The wet
Press rolls of the paper machine (press section) are denoted by 12 and the part of the machine (dryer section) drying the web is denoted by 13. The web containing the resin after it has been finished on the machine is denoted by 14 and is wound onto a roll, as is the case with ordinary paper. Since this resin-containing paper is not brittle, as will be explained later, it can preferably be stored in the form of rolls until it is needed.
Assuming that no more resin is added by weight than the dry weight of the fibers of the paper, a layer of an adhesive resin is applied to one of the surfaces of the web 14, as will be described later. In Fig. 2, the tank or container for such a resin is charged with 15, the applicator rollers grooves 16 and 17 and 18 is the drying device in which the adhesive resin layer is evaporated on the web before it is wound up again.
The plywood to which the overlay 14 is to be applied consists, according to FIG. 3, of two outer layers 19 and 21 and a middle or core layer 20. The adhesive layer on the overlay is denoted by 15 'and that surface of the plywood on which the Edition is to be applied with 22.
4 shows the plywood panel which has already been connected to the support by the action of pressure and heat.
Various types of paper stock can be used to produce the coating according to the invention. Paper stock made of soft or hard wood, prepared according to the acidic or the basic cooking process, can be used. A certain amount of mechanically shredded wood or wood pulp can be added to the types of material listed above. It has been shown that a suitable material should consist of 90 lu unbleached sulphite pulp and 10-11 / 0 wood pulp, such as is used for letterpress paper.
The percentage of added wood pulp can vary within the limits of 5 to 20%; It has been observed here that with an increasing content of wood pulp, the abrasion resistance of the paper deteriorates and that with a decreasing content of wood pulp, the resin retention capacity and the web formation are influenced to a certain extent in the opposite sense. When using other types of paper stock, it must be boiled and ground in such a way that the finished board has perfect processing properties.
The degree of fineness to which the paper stock is brought is decisive for the final properties of the edition. In the presence of long-fiber material, a certain amount of effort is required to shred the fibers, for example with the help of the "Jordan machines", in order to obtain sufficiently short fibers
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and to give the finished board a 'woody' character. A certain amount of effort to defiber is also desirable in order to improve the retention of the resin and the good distribution of the resin.
In general, the comminution of an unbleached sulfite cellulose in the usual Jordan machine to 600 milliliters, "Canadian Standard Freeness", has proven to be sufficient. i The wood pulp, if such is used, is preferably not comminuted further, but is added to the long-fiber paper stock after its grinding has ended.
Before the resin is added, the pH of the substance should be approximately neutral or only slightly basic in order to prevent the resin from curing prematurely. which would occur with acidic substances.
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can be set. A temperature range of 21 to 280C has proven to be beneficial. At temperatures above this range, the resin begins to granulate or appears as brown spots in the finished web. At temperatures below 210C, the resin retention capacity of the web decreases.
Resins that are suitable for incorporation into the material in the material mill must have certain properties which are a prerequisite for this process. An alkaline, thermosetting, water-soluble resin with a high molecular weight of the type of phenol has proven to be suitable for this purpose.
Aldehyde types, such as phenol-formaldehyde, which is characterized by good emulsifiability after dilution with water and can be precipitated in small grains by acids or acidic salts, which are well retained by the fibers. It is necessary that the resin be high
Formaldehyde-phenol ratio with a sodium content of 11/2 to 3% in the mixture.
Its dilutability with water should be between 1.5 parts of water to 1 part of resin up to 5 parts of water to one part of resin at a temperature of 250C. The preferred dilution factor is about 3 parts water to one part resin. The "pour point" of the resin should be in the range of 330 to 410C and the preferred limits between 35 and 380C. With the "pour point" of the resin is that
This means the temperature at which resin particles deposited in an aqueous solution become sticky enough to adhere to one another. If the relevant sample is carried out under standardized conditions, it gives a measure of the maturity of the resin.
Another characteristic property of the resin is that after it has been added to the fibers and adheres to them, the original flowability of the material - about 30 milliliters of "Canadian Freeness" - does not change. The pH
The value of the liquid resin should be between 8 and 9.5.
A resin exhibiting the listed properties can be produced in the following way:
A kettle of approximately one liter, lined with steel and equipped with a stirrer, condenser, jacket and thermometer is filled with the following substances:
11.4 kg (25 lbs.) Of crystalline phenol,
6.8 kg (15 lbs.) Technical grade paraformaldehyde, powdered,
0.6 kg (l Ib. 5 oz.) Technical caustic soda, in flakes,
14.1 kg (31 lbs. 3 oz.) Of water.
The mixture is stirred while using. brought by steam to a temperature of 650C, after which the reaction takes place by itself. At 700C, water is passed through the jacket and the amount of water in the boiler is adjusted to the correct level. the temperature is increased to 90 ° C. and held at this level for about 125 minutes. The mixture is then cooled as quickly as possible by passing cooling water through the jacket. As soon as the temperature has dropped to around 600, the contents of the boiler are drained through an opening in the bottom. 32.2 kg (71 lbs.) Of clear, yellow, liquid resin with a pour point of 37.3 ° C. and a water dilution ratio of 3.5 parts are obtained
Water on part of resin.
Others commercially available. Thermosetting and water-soluble resins which have properties similar to those described above and which have been found suitable for carrying out the process according to the invention are: "Synco 721", manufactured by Snyder Chemical Corporation in Bethel,
Connecticut, and "Amres 1410", formerly known as "Amres 4971", from the American Marietta
Company of Chicago, Illinois (USA).
There are a number of precipitants that can coagulate or precipitate the resin. after it has been added to the fabric, can be used. These agents, which must be acidic, can be acids, acidic salts or mixtures thereof. A preferred precipitant is a 15% solution of aluminum sulfate hydrate, which contains 18 molecules of water of crystallization, to 100 parts of water (called "papermakersalum"). Aqueous mixtures of this liquid with sulphurous acid also give satisfactory results.
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The addition of the resin to the aqueous suspension of cellulose fibers (paper stock or paper pulp) and the subsequent precipitation of the resin onto the fibers can be carried out in a conventional pulp mill or in other mixing devices. Optionally, the resin and the precipitant can be fed continuously with the stock in the output container of the paper machine or at another point in the system. before the formation of the web begins.
The amount of resin that is added to the fabric depends on the type of support sheet required. If small amounts of resin, about 5-10%, based on the dry weight of the paper stock, are added, the web probably receives a certain wet strength, but retains its paper-like character. Medium amounts, around 10 to 45% resin, result in a web that becomes increasingly brittle, more abrasion-resistant and better water-resistant. Finally, with high percentages, from 45 to 300% resin, based on the dry weight of the fabric, the paper structure disappears more and more and the sheet glued to a plywood sheet appears as a layer of a solid, translucent plastic coating with the highest resin content.
If the web contains MO-300% resin, based on the dry weight of the fabric, the application of a layer of adhesive or adhesive resin to the web in order to make it with the. Joining wood is unnecessary, as the resin content alone is sufficient to produce a satisfactory joint. The amount of resin that has to be added to the fabric in order to achieve good paint adhesion is between 10 and 45% solid resin components, based on the dry weight of the fabric; Additions of 30 to 35% resin have proven to be the most favorable.
If the support sheet is to be connected not only with very smooth wooden panels, but also with plywood, especially that of inferior quality, whereby one always has to reckon with a certain roughness and irregularity of the surface - the previous support layers have not provided very satisfactory results under all these conditions - it must be ensured that the resin in the support, before it is finally bonded to the wood, has only a very low degree of hardening. If the resin has only such a low degree of hardening, the resin will flow when the layer is applied to the wood, which is very important for a perfect, intimate and permanent connection over the entire surface regardless of irregularities and the roughness of the Wooden surface.
It has been found that this required, slight hardening of the resin which is contained in the overlay layer can be achieved in a very satisfactory manner by passing the layer containing the resin through the dryer section of the usual paper machine
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Wise hardening of the resin contained in the web, before the web is glued to the wood, is achieved by very briefly increasing the temperature to a maximum of about 100 ° C. As is generally known, in conventional paper machines (see Fig. 1), after it has left the press section of the machine, the paper web is passed through the dryer section of the machine, in which the temperature gradually increases from about 38 ° C to about 100 ° C is increased.
The time required for passage through the dryer section does not generally exceed 3-4 minutes and of course depends on the operating speed of the machine; the length of the period in which the web reaches the maximum temperature of about 1000C is considerably less than four minutes. During the passage of the web through the dryer section of the paper machine, the moisture content of the web is reduced from about 70% to about 3-12%. The passage of the paper web containing the resin through the dryer section of the paper machine also results in the desired, limited degree of curing of the resin, as is necessary for the correct implementation of the invention, so that the further curing of the resin is only carried out when the web is finally applied to the wood .
As the web passed through the paper machine, the resin has reached the required low degree of curing, but although it has become sufficiently dry, it does not become brittle or fragile, as would be the case with further curing. This means that the railway has every possibility. Sustaining breaks, cracks or other damage before it is glued to the wood, taken. The web is preferably made in the form of a roll, as is usual with paper, because this is the most convenient form for shipping and storage until the web is used. If necessary, the web can be stored at normal room temperature for any length of time until it is used without changing its properties.
After the web has been completed on the paper machine, one of its sides is coated with a layer of a thermosetting adhesive resin. Various resins can be used for this purpose. For example, thermosetting phenol-formaldehyde resins or urea-formaldehyde resins can be used, as can protein-based adhesives. However, an adhesive resin mixture has been found to be particularly suitable which consists of an alkaline, water-soluble and up to one
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The adhesive resin used was a mixture consisting of 100 parts of the phenol-formaldehyde resin "Amres 1400", manufactured by the American Marietta Company, 14.5 parts of the polyvinyl acetate resin "Elvacet 91-900", manufactured by EI DuPont de Nemours and Company, 8 parts of walnut shell flour, 0.04 part of 28 tiger ammonium hydroxide, and 37.5 parts of water; all parts are considered to be parts by weight.
The paper containing a resin is placed with the side coated with the adhesive resin on a plywood board and the two layers, provided with a surface glazing plate, are placed in a hot press and a pressure of approximately 14 kg / cml (200 lbs. per square inch) and exposed to a temperature of approximately 150 C. The plate together with the coating is left under the pressure and this temperature for about 7 minutes.
The thus obtained. Covered plywood sheet has a hard, smooth, waterproof and abrasion-resistant
Surface that is very suitable for painting.
A plywood panel produced in this way was subjected to a weatherability test in accordance with the regulations of the “United States National Bureau of Standards” under the name “Accelerated aging of fiber building boards”; this sample is precisely specified in the report BMS 4 of the "National Bureau of Standardssw of the USA Department of Commerce (1938)," Building Materials and Structures. "The panel was subjected to eight such samples and showed no warping, breaking d! ier lifting off the individual layers.
A sheet of plywood provided with a coating according to the invention is excellent
Resistance to water absorption as shown in the following table, which comparative
Contains results according to the water absorption test according to the "USA-Airforce Specification
15015 Af on the basis of such a plywood panel, a resin-impregnated plywood panel and an uncoated plywood panel.
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<tb>
<tb>
Material <SEP> Duration <SEP> of the <SEP> water exposure
<tb> 4 <SEP> hours <SEP> 24 <SEP> hours <SEP> 48 <SEP> hours <SEP>
<tb>
3/8 <SEP> inch <SEP> plywood, <SEP> but pulled <SEP> with <SEP> one
<tb> <SEP> paper <SEP> containing <SEP> resin <SEP> according to <SEP> of
<tb> Invention <SEP> 8 <SEP> - <SEP> 10 <SEP> 18 <SEP> - <SEP> 20 <SEP> 26 <SEP> - <SEP> 28 <SEP>
<tb> 3/8 <SEP> inch <SEP> plywood, <SEP> coated <SEP> with <SEP> resin-impregnated <SEP> paper <SEP> 17 <SEP> - <SEP> 19 <SEP> 32 <SEP> - <SEP> 34 <SEP> 38 <SEP> - <SEP> 40 <SEP>
<tb> 3/8 <SEP> inch <SEP> plywood <SEP> ("exterior <SEP> grade") <SEP> 34-36 <SEP> 50-52 <SEP> 68-70
<tb>
The numbers given mean the amount of water in grams, each of 9.29 dm! (one square foot) of the record in the specified time. The plates were submerged in water.
It is clear from this that the product according to the invention has a greater resistance to water absorption and thus a higher resistance to swelling and structural coarsening than any other plywood covered with only impregnated paper or as uncoated, high-quality plywood.
The improved physical properties which plywood or other wood panels are imparted when they are provided with a coating according to the invention make such panels suitable for a wide variety of uses, e.g. B. for house walls. Motorway traffic signs, boat hulls, vehicle superstructures; for other purposes, the lack of any throwing of the panels, the long life and adhesion of paints and the good weather resistance of the panels are very beneficial. Wooden panels provided with such a coating can just as well be used in the household, e.g. B. for partitions, fixtures, bookshelves, wall cladding, etc., the durability and the other, already mentioned good properties of the panels are very advantageous.