CS237607B1 - Composite material on base of plant material particles - Google Patents
Composite material on base of plant material particles Download PDFInfo
- Publication number
- CS237607B1 CS237607B1 CS830882A CS830882A CS237607B1 CS 237607 B1 CS237607 B1 CS 237607B1 CS 830882 A CS830882 A CS 830882A CS 830882 A CS830882 A CS 830882A CS 237607 B1 CS237607 B1 CS 237607B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- particles
- plant
- composite material
- acid
- parts
- Prior art date
Links
- 239000002245 particle Substances 0.000 title claims description 34
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims description 20
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims description 15
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 17
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 15
- 229920005610 lignin Chemical group 0.000 claims description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 9
- 229920002678 cellulose Chemical group 0.000 claims description 8
- 239000001913 cellulose Chemical group 0.000 claims description 8
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 claims description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 7
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 claims description 6
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 5
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 5
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 claims description 5
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 claims description 5
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 claims description 4
- 239000004254 Ammonium phosphate Substances 0.000 claims description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 3
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910000148 ammonium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 235000019289 ammonium phosphates Nutrition 0.000 claims description 3
- MNNHAPBLZZVQHP-UHFFFAOYSA-N diammonium hydrogen phosphate Chemical compound [NH4+].[NH4+].OP([O-])([O-])=O MNNHAPBLZZVQHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000002841 Lewis acid Substances 0.000 claims description 2
- SSBRSHIQIANGKS-UHFFFAOYSA-N [amino(hydroxy)methylidene]azanium;hydrogen sulfate Chemical compound NC(N)=O.OS(O)(=O)=O SSBRSHIQIANGKS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 235000013877 carbamide Nutrition 0.000 claims description 2
- 150000004676 glycans Chemical group 0.000 claims description 2
- 150000007517 lewis acids Chemical class 0.000 claims description 2
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 claims description 2
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 claims description 2
- JIAARYAFYJHUJI-UHFFFAOYSA-L zinc dichloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Zn+2] JIAARYAFYJHUJI-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims 2
- -1 amine sulphates Chemical class 0.000 claims 1
- 235000005074 zinc chloride Nutrition 0.000 claims 1
- 239000011592 zinc chloride Substances 0.000 claims 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 15
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 14
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 7
- 239000000047 product Substances 0.000 description 7
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 7
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 5
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 5
- 241000218657 Picea Species 0.000 description 4
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 3
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 3
- HYBBIBNJHNGZAN-UHFFFAOYSA-N furfural Chemical compound O=CC1=CC=CO1 HYBBIBNJHNGZAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 3
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 3
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 3
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 3
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 2
- 239000001166 ammonium sulphate Substances 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 238000007334 copolymerization reaction Methods 0.000 description 2
- 125000002485 formyl group Chemical group [H]C(*)=O 0.000 description 2
- WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N methanone Chemical compound O=[14CH2] WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 2
- 150000002972 pentoses Chemical class 0.000 description 2
- 238000006068 polycondensation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- 235000018185 Betula X alpestris Nutrition 0.000 description 1
- 235000018212 Betula X uliginosa Nutrition 0.000 description 1
- 150000000780 D-glucose derivatives Chemical class 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 1
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002488 Hemicellulose Polymers 0.000 description 1
- 240000003183 Manihot esculenta Species 0.000 description 1
- 235000016735 Manihot esculenta subsp esculenta Nutrition 0.000 description 1
- 241000475481 Nebula Species 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001807 Urea-formaldehyde Polymers 0.000 description 1
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 description 1
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 description 1
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 1
- 238000005903 acid hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010306 acid treatment Methods 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 description 1
- 125000003172 aldehyde group Chemical group 0.000 description 1
- GZCGUPFRVQAUEE-SLPGGIOYSA-N aldehydo-D-glucose Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C=O GZCGUPFRVQAUEE-SLPGGIOYSA-N 0.000 description 1
- 229960002246 beta-d-glucopyranose Drugs 0.000 description 1
- 230000027455 binding Effects 0.000 description 1
- 238000009739 binding Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000000711 cancerogenic effect Effects 0.000 description 1
- 231100000315 carcinogenic Toxicity 0.000 description 1
- 210000000170 cell membrane Anatomy 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 230000004992 fission Effects 0.000 description 1
- 229960001031 glucose Drugs 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 239000010985 leather Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 230000002503 metabolic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003595 mist Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 1
- 239000011238 particulate composite Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 125000000020 sulfo group Chemical group O=S(=O)([*])O[H] 0.000 description 1
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
- JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-N toluene-4-sulfonic acid Chemical compound CC1=CC=C(S(O)(=O)=O)C=C1 JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
- B27N—MANUFACTURE BY DRY PROCESSES OF ARTICLES, WITH OR WITHOUT ORGANIC BINDING AGENTS, MADE FROM PARTICLES OR FIBRES CONSISTING OF WOOD OR OTHER LIGNOCELLULOSIC OR LIKE ORGANIC MATERIAL
- B27N1/00—Pretreatment of moulding material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L97/00—Compositions of lignin-containing materials
- C08L97/02—Lignocellulosic material, e.g. wood, straw or bagasse
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Forests & Forestry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Dry Formation Of Fiberboard And The Like (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
Vynález ae týká kompozitního materiálu na bázi částic rostlinného materiálu, pojených navzájem polymerním pojivém, a způsobu výroby tohoto kompozitního materiálu, při kterém se povrch částic opatří vrstvičkou pojivé látky a částice se potom slisují za zvýšené teploty do konečného výrobku.The present invention relates to a composite material based on particles of plant material bonded together with a polymeric binder, and to a method of making the composite material, wherein the surface of the particles is coated with a binder layer and the particles are then compressed at elevated temperature into the final product.
Kompozitní materiály na bázi rostlinných surovin, zejména dřepěných vláken,třísek, hoblin, pilin a podobných částic se dosud vyrábějí smícháním vysušených a hydrofobizovaných částic s různými, převážně termosetickými pojivý, například s močovinoformaldehydovou pryskyřicí, a následným slisováním směsi při teplotách vyšších než 130 °C do požadovaných konečných tvarů konstrukčních dílců, převážně desek. Tyto materiály se vyrábějí v mnoha obměnách, lišících se od sebe druhem výchozí suroviny, použitého pojivá a lisovacího tlaku a teploty. Jejich společnou nevýhodou je dlouhodobý únik štěpných produktů pryskyřičného pojivá, zejména formaldehydu, oligomeru močoviny s formaldehydem, popřípadě fenolu, které mají prokazatelně karcinogenní a jiné nepříznivé metabolické účinky ne lidský organismus. Protože se tyto materiály, zejména dřevotřískové desky, stávají v poslední době stále významnější složkou konstrukcí obytných budov a jejich vnitřního vybavení, stává se tato nevýhoda známých kompozitních materiálů na bázi rostlinných částic stále výraznější.Composite materials based on vegetable raw materials, in particular flocked fibers, chips, shavings, sawdust and the like are still produced by mixing dried and hydrophobised particles with various, predominantly thermosetting binders, such as urea-formaldehyde resin, and subsequently compressing the mixture at temperatures above 130 ° C. into the required final shapes of structural parts, mainly boards. These materials are produced in many variations, differing from each other by the type of starting material, the binder used and the pressing pressure and temperature. Their common disadvantage is the long-term leakage of fission products of resin binder, especially formaldehyde, urea oligomer with formaldehyde, or phenol, which have demonstrably carcinogenic and other adverse metabolic effects not on the human organism. As these materials, in particular particle board, have recently become an increasingly important component of residential building structures and their interior furnishings, this disadvantage of the known plant-based composite materials becomes increasingly pronounced.
Další nevýhodou známých kompozitních materiálů z rostlinných částic je složitost jejich výrobního procesu včetně přípravy předkondenzátu a náročnost přesného dodržování technologického postupu, které je nezbytné pro dosažení potřebné kvality výrobků; proto u těchto materiálů nelze dosáhnout zvýšení produktivity výroby zkrácením výrobního procesu a jednotlivých výrobních cyklů. V průběhu výrobního procesu, zejména při lisování, se kromě toho uvolňují z lisovaných materiálů ve vysokých koncentracích zdraví Škodlivé reakční zplodiny 8 vysokým obsahem formaldehydu. Nevýhodou těchto znáných-materiálů je i.vysoká cena výrobků z nich, způsobená poměrně vysokým dávkováním drahého pojivá, kterého obsahuje výrobek v hmotnostním množství zpravidla 10 až 30 %· Tyto nedostatky jsou odstraněny u kompozitního materiálu z rostlinných částic podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že částice rostlinného materiálu jsou vzájemně pojeny furfurylaldehyd-furfurylalkohol-ligninovým kopolymerem, navázaným kovalerrtní vazbou na základní strukturní jednotky celulózy rostlinných částic.Another disadvantage of known composite materials from plant particles is the complexity of their production process, including the preparation of precondensates, and the difficulty of strictly adhering to the technological process necessary to achieve the required product quality; therefore, the productivity of these materials cannot be increased by shortening the production process and individual production cycles. In addition, during the production process, particularly during the molding process, the harmful reaction products 8 are released from the molded material in high concentrations of health by a high formaldehyde content. A disadvantage of these known materials is i.high cost of the products thereof, due to the relatively high dosage of the expensive binder, which generally contains 10 to 30% by weight of the product. These drawbacks are eliminated with the plant particulate composite material according to the invention. wherein the plant material particles are bonded to each other by a furfurylaldehyde-furfuryl alcohol-lignin copolymer bound by a covalent bond to the basic cellulose structural units of the plant particles.
Podstata způsobu výroby kompozitního materiálu podle vynálezu, při kterém se povrch rostlinných částic opatří vrstvičkou pojivé látky a částice se potom slisují za zvýšené teploty a tlaku, spočívá v tom, že na částice rostlinného materiálu se nanese aktivační hydrolyzačni činidlo, vybrané ze skupiny obsahující kyselinu sírovou, Lewisovy kyseliny, kyselinu fosforečnou a kyselinu paratoluensulfonovou, síran močoviny a kyselý síran amonný, načež se rostlinné částice slisují tlakem 1 až Ю MPa při teplotě 80 až 200 °C.The process of producing the composite material according to the invention, wherein the surface of the plant particles is coated with a binder layer and the particles are then compressed at elevated temperature and pressure, comprises applying an activating hydrolyzing agent selected from the group comprising sulfuric acid to the plant material particles. Lewis acids, phosphoric acid and paratoluenesulfonic acid, urea sulphate and acid ammonium sulphate, after which the plant particles are compressed at a pressure of 1 to 10 MPa at a temperature of 80 to 200 ° C.
Podle konkrétního výhodného provedení vynálezu se na rostlinné částice před jejich lisováním nanese neutralizační činidlo, vybrané ze skupiny obsahující močovinu, sířen amonný a fosforečnan amonný.According to a particular preferred embodiment of the invention, a neutralizing agent selected from the group consisting of urea, ammonium sulphate and ammonium phosphate is applied to the plant particles prior to compression.
Výchozím materiálem pro kompozitní materiál podle vynálezu jsou částice rostlinného původu, obsahující lignocelulózové hmoty, složené ze tří hlavních složek, z celulózy, která je polymerem /J-D-glukopyranosy 8 polymeračním stupněm nad 600, z hemicelulózy, která je lineárním pólysacharidem, vyplňujícím spolu s ligninem mezery celulózové stavby buněčných blan, jehož základní stavební jednotkou jsou vedle β-D-glukopyranosy různé pentosany, a z ligninu, který je polymerem, obsahujícím ve své struktuře benzenová jádra, navzájem spojená pře8 -0- můstky nebo -CO-O-, popřípadě i C-C vazby.The starting material for the composite material according to the invention is plant-derived particles comprising lignocellulosic masses composed of three main components, cellulose, which is a polymer / β-glucopyranose 8 polymerization degree above 600, hemicellulose, which is a linear polysaccharide filling together with lignin gaps in the cellulosic structure of the cell membranes, the basic building blocks of which are different pentosans besides β-D-glucopyranose, and from lignin, which is a polymer containing benzene nuclei in its structure, interconnected via 8-O-bridges or -CO-O- CC bindings.
Kompozitní materiál podle vynálezu získává své výsledné vlastnosti synergickým využitím většiny chemických látek, obsažených v rostlinných částicích, ke generování vhodného pojivá, jehož strukturní vazba a kostra je shodná s kostrou rostlinných částic.The composite material of the invention acquires its resulting properties by synergistically utilizing most of the chemical substances contained in the plant particles to generate a suitable binder whose structural bond and backbone coincides with the plant particle backbone.
Kyselou hydrolýzou dochází к nerušení vazeb celulóza-lignin a dále dochází к hydrolýze hernlcelulózy, popřípadě pentosanů za vzniku furfuralu· Při zahřátí v kyselém prostředí . dochází jednak k polykondenzaci volných koncových skupin ligninu s celulózou, většinou na jiném místě řetězce než v původní hmotě, jednak k polykondenzaci vzniklého furfurylaldehydu a jeho derivátů do řetězců mmkiOmmoikkl. Kromě toho lze'očekávat, že se polymerace zúčastní dehydrované složky D-glukózy.Acid hydrolysis does not disturb cellulose-lignin bonds and also hydrolyzes cellulose or pentosanes to form furfural · When heated in an acidic environment. on the one hand, polycondensation of the free end groups of lignin with cellulose, mostly at a different point of the chain than in the original mass, and on the other hand, polycondensation of the formed furfurylaldehyde and its derivatives into the mmkiOmmoikkl chains. In addition, it is expected that the dehydrated D-glucose component will participate in the polymerization.
Při vyšších teplotách za přítomno o ti de^ díra tažních činidel dochází dále k detyůrataci , OH skupin hexosanů za vzniku ketovazeb nebo aldehydCckých vazeb, popřípadě za vzniku dvojných vazeb. Vzniklé skupiny jsou · schopny zapooit se·.do polymmrace a kopolymerace, mimoto dochází ještě.ke kopolymmraci s désaktiTOvarý! aktivačním činidlem a a neutralizačním činidlem.Further, at higher temperatures in the presence of a three-hole hole of the drawing agents, the diethyration occurs, the OH groups of the hexosanes to form ketone bonds or aldehyde bonds, optionally forming double bonds. The resulting groups are capable of becoming involved in polymerization and copolymerization, and moreover, copolymerization with desactivation occurs. an activating agent and a neutralizing agent.
Koompozcní maateiál podle vynálezu má dobré mechanické vlastnosti C bez přidávání, syntetických pryskyřic a·jiných pojiv, která by mohla mít nepříznivý účinek a ohrožovat zdraví lidí. Potřebné pojivo pro vzájemné spojení sousedních částic·se vytváří při · provádění způsobu výroby kommooZtiího maaeriálu podle vynálezu přímo · z vlastního maaeriálu rost^iných částic pomocí neškodného aktivačního činidla, nanášeného ne jejich povrch. Uvolněné monornmrní reaktivní pojivé látky se v kyselém prostředí pomocí zvýšené, teploty a tlaku reverzně převádějí na zestárlou polymerní hmotu ee strukturou podobnou struktuře původní rtstlirшé hmc>ty. Výrobky z ktmmooitního mBaeriálu podle vynálezu tedy obsaHuj- výhradně výchozí materiál s malým ho osivím· aktivovaných a potom opět Zaktivovaných činidel a jsou tedy naprosto zdraví nezávadné, nehledě na to, že u maaeriálu podle vynálezu. odpadaa^ náklady na pořízení poměrně drahých pojiv. Pro provádění Způsobu podle vynálezu,není nutné snižovat vlhko8t výchozích částic jako je tomu u dosud známých metod, takže se dosahuje také pommrně značných úspor energie, potřebné jinak k sušení výchozího maaeriálu.The co-composition material according to the invention has good mechanical properties C without addition, synthetic resins and other binders, which could have an adverse effect and endanger human health. The necessary binder for the interconnection of adjacent particles is formed directly from the actual material of the other particles by the use of a harmless activating agent applied to the surface thereof when carrying out the process for producing the comonomer material according to the invention. The released mono-reactive binder materials are converted in an acidic medium by means of elevated temperature and pressure to the aged polymer mass with a structure similar to that of the original polymer. Accordingly, the articles of the present invention contain exclusively seed material having low seed activated and then reactivated agents and are therefore wholesome to health, notwithstanding the maerial of the invention. and the cost of acquiring relatively expensive binders. In order to carry out the process according to the invention, it is not necessary to reduce the moisture content of the starting particles, as is the case with the prior art methods, so that the considerable energy savings required for drying the starting material are also achieved.
Stupněm aktivace se řídí mnnožtví uvolněného monomeru, které společně s velikostí lisovacího tlaku a druhem výchozího maaeriálu určuje vlastnosti výsledného výrobku. Způsob podle vynálezu však nevylučuje moonnst mooifikace vlastností maaeriálu přídavkem vhodných příměsí včetně dalších · pojiv, zejména furarnového typu. Analýza vzniklého ktmppoZtníht matoriálu, vyrobeného způsobem podle vynálezu, ukázala, žeže volná kyselina sírová, použitá jako aktivační činidlo, je v průběhu tvorby polymeru ' dezektivována reakcí například s dvojnými vazbami dehydratovaných hexosanů za vzniku sulfoskupin SO^H, popřípadě «SOO.Mooooina, použitá jako neutralizační činidlo, ktpolyktnienzuje v kyselém prostředí s aldehyd!ckými skupinami za vzniku lineárního,řetězce -CHg-NH-CO-NH. ů-mmeyllural a další furemové deriváty, přítomné po hydrolýze hexosanů a delty! dotaci vzniklých D-glukóz, se váží na OH nebo CHO skupiny, popřípadě samy polyktndeniilUÍ. Rurfural, přítomný po hydrolýze pentosenů a vzniklých pentos, jednak sám polykon^i^i^a^k^^je, jednak se váže · ne volné OH skupiny celulózy a ligninu, popřípadě ostatních zbytků. Po hydrolýze ligninu dochází k vazbám OH nebo CHO skupin ligninu na OH skupiny celulózy.The degree of activation is controlled by the amount of monomer released, which, together with the size of the compression pressure and the kind of starting material, determines the properties of the resulting product. However, the method of the invention does not preclude moon mosting of the properties of the material by the addition of suitable ingredients, including other binders, in particular of the furarn type. Analysis of the resulting material produced by the process of the present invention has shown that the free sulfuric acid used as activating agent during the polymer formation is de-activated by reaction, for example, with double bonds of dehydrated hexosanes to form sulfo groups SO2H or SO2. As a neutralizing agent, it hydrolyzes in an acidic environment with aldehyde groups to form a linear -CHg-NH-CO-NH chain. mm-mmeyllural and other furem derivatives present after the hydrolysis of hexosanes and delta! of the D-glucose formed, binds to the OH or CHO groups, or to the polydndeniline itself. The rurfural present after the hydrolysis of the pentoses and the pentoses formed, on the one hand, is the polyconfluoride itself and, on the other hand, binds to the free OH groups of cellulose and lignin or other residues. After hydrolysis of the lignin, the OH or CHO groups of the lignin bind to the OH groups of cellulose.
Kommooitní maatriál podle vynálezu je blíže objasněn, pomocí následnících způsobů jeho výroby, uvedených v příkladech provedení.The commodity material according to the invention is explained in more detail by means of the following production methods given in the examples.
Příklad 1Example 1
Do bubnové míchačky se umíítí · 100 hmoto!osních dílů třísek smrkového dřeva a na třísky se nanese pomocí rozprašovacího zařízení mlhovina koncentrované kyseliny sírové H^SO^. Celkové mnnožtví nanesené kyseliny sírové činí 3 hmotnostní díly. Potem se do míchačky přidá k třskkám 6 hmotnosních dílů práškové к^о^пу, která se s tříklc^mů promíí^st. Tím je připravena lisovací směs. Působením kyseliny sírové se původní polymerní látka dřevat aktivuje ne povrchu třísek na monomer a přebytečné ^nosit^ií kyseliny sírové · se ineulralizlje práškovou mooovinou. Lisovací směs se potom lisuje v Hoov^cím zařízení při teplotě 180 °C a působení zavíracího tlaku 8,0 MPa po dobu 5 minut a po uplynutí tohoto časového intervalu dosahuje dohotovený výrobek·ve formě desky svých konečných vlastnootí, má pevnost v tahu za thybl 12,0 MPa a objemovou hmoonoe^t 950 kg/sp.100 parts by weight of spruce wood chips are placed in a drum mixer and a concentrated sulfuric acid nebula H 2 SO 4 is sprayed onto the chips. The total amount of sulfuric acid applied is 3 parts by weight. Thereafter, 6 parts by weight of powder are added to the shaker and mixed with the triplicate. A compression mixture is thus prepared. By sulfuric acid treatment, the original polymeric material timber T activates no chips to the surface and excess monomer wear ^ ^ ii sulfuric acid · the ineulralizlje mooovinou powder. The press mixture is then pressed in a firing apparatus at 180 ° C and a closing pressure of 8.0 MPa for 5 minutes and after this time the finished product reaches its final properties in the form of a plate, has a tensile strength per t Hyb l 12.0 MPa and a bulk hmoonoe ^ t 95 0 kg / s p.
Příklad 2Example 2
Do bubnové . míchačky se vloží rozdrcené zbytky suchých kukuřičných stonků v možství 100 hmožn()žtních dílů, ke kteýfa se přidá 5 hmožnc>žtních dílů 96$ní kyseliny sírové HgSO^, rovnoměrně rozptýlené po povrchu stonků. Potom se ke smOsi přidá 7 hmoonnotních dílů práškové močoviny a takto připravená směs se lisuje při teplotě 180 °C zavíracím tlakem 8,0 MPa. Finálních vlastností dosahuje komppoztní materiál po čtyřech minutách lisování, kdy aktivovaný monomer zesiluje na povrchu rozdrcených částic do v podstatě stejné polymerní látky jako ve výchozím oaatriálu.The drum. Crushed dry corn stalk residues were added to the mixer at a rate of 100 parts by weight, to which 5 parts by weight of sulfuric acid 96% H 2 SO 4 were uniformly distributed over the surface of the stems. Subsequently, 7 parts by weight of urea powder were added to the mixture, and the mixture thus prepared was pressed at 180 DEG C. at a closing pressure of 80 bar. The composite material achieves its final properties after four minutes of compression, when the activated monomer crosslinks the surface of the comminuted particles into substantially the same polymeric material as in the starting material.
Příklad 3Example 3
Do bubnové míchačky se vloží směs dřevěných pilin a dřevěných třísek v poměru 1:3 a v celkovém 100 hpožeožtních dílů. Ne povrch částic se rovnoměrně nanesou 4 hmotnostní díly kyseliny sírové v aerosolu, načež se přidá 6 ho oohoosních dílů práškové močoviny a směs se důkladně promíí!. Lisovací směs se potom lisuje v lisu zavíracím t.leleem - asi 2,0 MPa při teplot 1*70 °C po dota 6 minut. Kornppoltní oa^eiál má hustota 650 kg/m? a ohybovou pevnost 1,5 MPa.A 1: 3 mixture of wood sawdust and wood chips is added to the drum mixer in a total of 100 hp leather parts. 4 parts by weight of sulfuric acid in an aerosol are uniformly applied to the surface of the particles, 6 parts by weight of urea powder are added and mixed thoroughly. The pressing mixture is then pressed in a press with a sealing press - about 20 bar at a temperature of 1 ° C to 70 ° C for a further 6 minutes. The p orn Pöltn oa ^ eiál a density of 650 kg / m? and a bending strength of 1.5 MPa.
Příklad 4Example 4
V míchačce se smísí 100 h]oožnožtních dílů' třísek z březového - dřeva s 8 hmoonostními díly práškové mo0ožioy. Ve smOsi 'se potom rozptýlí pomezí rozprašovacího zařízení 6 hmotnostních dílů 80%ní kyseliny fosforečné. Připravená směs se lisuje při teplotě 170 °C a ttaku 8 MPa po dobu 6,5 Dohotovený komppoztní oaatriál má hustotu 650 kg/mP a ohybovou pevnost, 1,5 MPa.100 hours of birch wood chips were mixed in the mixer with 8 parts of powdered powder. 6 parts by weight of 80% phosphoric acid are dispersed in the mixture between the spraying equipment. The prepared mixture is compressed at a temperature of 170 ° C and 8 MPa pressure gives 6.5 for fully finished com p Z rs oaatriál has a density of 650 kg / m P and bending strength of 1.5 MPa.
příklad 5Example 5
100 hmoonnotních dílů třísek jehličnatého dřeva se smísí se 6,15 hmoon Dotaci díly práškové močoviny a potom se ve smOsi rovnoměrně rozptýlí 6,25 hmoonnotních dílů - 65%n:í kyseliny dusičné. Po slisování 8 MPa - při teplotě 170 °C po dobu 7 se vytvoří tompoo^ní oaateiál s hustotau 650 kg/mP a s ^vnooH v tahu za otyta 1,5 MPa.100 parts by weight of coniferous wood chips are mixed with 6.15 parts by weight of doped urea powder and then 6.25 parts by weight - 65% nitric acid are uniformly dispersed in the mixture. After pressure 8 MPa - at 170 ° C for 7 creates the tompoo ^ oaateiál densities of 650 kg / m ^ vnooH P with T, and H for otyta at 1 and 5 MPa.
Příklad 6 ‘Example 6 ‘
100 hInožnožtních dílů třísek smrkového dřeva se smísí v míchačce se 4 boco^at^m! díly práškové močoviny a 3 hmoonootními díly meanea08ttou draselného jako katalyzátoru, urychlujícího aktivaci pojivových látek. Potom se ke smOsi přidajjí ' 4 hmožnožtní díly 965Kn:f kyseliny sírové, ržzotýleoé v jemné mlhovině ve vzducta. - Směs se sltauje p^i tapiok 150 °b a tlaku 10 MPa po dobu dvou minut. Hustota takto vyrobeného koiappoziního oeaeeiálu je 950 kg/mP a matelá:! má pevnost v - tahu za ohyta 15 MPa.100 spruce pieces of spruce wood chips are mixed in a mixer with 4 boco. parts of urea powder and 3 parts of potassium-based mono-monotonous catalyst as a catalyst to accelerate the activation of the binding agents. Then there are added SMOS '4 hmožnožtní parts 965Kn f sulfuric acid RZZ of th e o l s in a fine mist in vzducta. - After sltauje p ^ i tapioca 150 b and a pressure of 10 MPa for two minutes. The density of the co-aposine oil so produced is 95 0 k g / m P and the min. p has the evnost - tensile ohyta 15 MPa.
Příklad 7Example 7
Směs podle příkladu 1 se lisuje tlakem ' 8,0 MPa při teplotě 80 °C po dobu 10 minut. Kom^o^ní maateiál má hustotu 950 kg/mP ' a ^vnost v tahu za otyta 12,0 MPa.The mixture of Example 1 is pressurized at 80 MPa at 80 ° C for 10 minutes. Com ^ o ^ her maatei and L is a density of 95 to 0 g / m P 'and ^ vnost tensile otyta 12 0 M Pa.
Příklad 8Example 8
Ke 100 hmo0no8eoím dílům třísek smrkového dřeva se při^dá 15 hmožnožtních dílů paratžlseosslfonžvé kyseliny a směs se dobře promísí společně se dvěma hmoonostními díly - fosforečnanu amonného /^NH^y/^PO^, /NH^/gHPO^, popřípadě /NH^/HgPO^; připravená směs se ' lisuje tlakem 8,0 MPa při teplotě 150 °C po dobu 5 a takto vytvořený -komopoztaí oaaeriál má hustotu 700 kg/mP a pevnost v tahu a za - otyta 12,0 - MPa.To 15 100 parts of spruce wood chips are added 15 parts by weight of parasitic acid and the mixture is mixed well with two parts of ammonium phosphate - (NH4) - (PO4), (NH4) - gHPO4 and / (NH4). / HgPO4; prepared mixtures are 'compressed pressure of 8.0 MPa at 150 ° C for 5 thus formed and -komopoztaí oaaeriál has a density of 700 k g / m P t and tensile ahu and - otyta 12 0 - MPa.
K rost^nným částicím se aktivační hydrolyzační činidlo přidává jako stmožtaená látka nebo ve směsi s jinou hydrolyzační látkou, popřípadě se mohou přidávat látky, které tato činidla přičemž tatáž zásada platí pro oeuSrαlizαčoí činidla.The activating hydrolyzing agent may be added to the plant particles as a pulverulent substance or in admixture with another hydrolyzing agent, or substances may be added to these particles, the same principle being applied to the neutralizing agents.
Kompooztní oaaerlál je možno připravovat také ze smOsi aktivovaných částic, upravených hydrolyzačnío- činidlem, a neupravených částic, popřípadě ' pro - získání - nových vlastností je možno přidávat do směsi další- pojivé nebo/a jiné přísady. Z komppoitních materiálů různých druhů, to znamená vytvářených z různých druhů částic nebo pojených různým množstvím aktivovaného kopolymerního pojivá, popřípadě vytvořených z různě upravených částic, je možno vytvářet vrstvené desky a jiné vrstvené výrobky s rozdílnými vlastnostmi jednotlivých vrstev, slisovávaných najednou do celku.Composite oereal may also be prepared from a mixture of activated particles treated with a hydrolyzing agent and untreated particles, or additional binders and / or other additives may be added to the mixture to provide novel properties. Composite materials of different kinds, i.e. formed from different types of particles or bonded with different amounts of activated copolymer binder, optionally formed from differently treated particles, can be used to form laminated boards and other laminated products with different properties of the individual layers, pressed together.
Claims (3)
Priority Applications (9)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS830882A CS237607B1 (en) | 1982-11-19 | 1982-11-19 | Composite material on base of plant material particles |
| DK523983A DK523983A (en) | 1982-11-19 | 1983-11-16 | COMPOSITION MATERIALS BASED ON PARTICLES OF PLANT ORIGIN OR PROCEDURE FOR PRODUCING THEREOF |
| SE8306322A SE8306322L (en) | 1982-11-19 | 1983-11-16 | COMPOSITION MATERIAL BASED ON PARTICLES OF VEGETABLE ORIGIN AND WERE MADE TO MANUFACTURE THE SAME |
| FI834217A FI76728C (en) | 1982-11-19 | 1983-11-17 | Process for making composite materials of particles consisting of polymeric lignocellulosic material |
| FR8318365A FR2536334B1 (en) | 1982-11-19 | 1983-11-18 | COMPOSITE MATERIAL BASED ON PARTICLES OF PLANT ORIGIN AND MANUFACTURING METHOD THEREOF |
| DE19833341738 DE3341738A1 (en) | 1982-11-19 | 1983-11-18 | Composite material based on fragments of vegetable origin and process for the production thereof |
| CA000441469A CA1241900A (en) | 1982-11-19 | 1983-11-18 | Composite material based on particles of a plant origin and the method of manufacturing thereof |
| ES527383A ES8606061A1 (en) | 1982-11-19 | 1983-11-18 | A METHOD OF MANUFACTURING A COMPOSITE MATERIAL BASED ON PLANT-ORIGIN PARTS OF LIGNOCELLULOSIC MATERIAL |
| BE0/211907A BE898275A (en) | 1982-11-19 | 1983-11-21 | Composite material based on particles of plant origin and method of manufacturing the same. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS830882A CS237607B1 (en) | 1982-11-19 | 1982-11-19 | Composite material on base of plant material particles |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS237607B1 true CS237607B1 (en) | 1985-09-17 |
Family
ID=5433446
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS830882A CS237607B1 (en) | 1982-11-19 | 1982-11-19 | Composite material on base of plant material particles |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| BE (1) | BE898275A (en) |
| CS (1) | CS237607B1 (en) |
-
1982
- 1982-11-19 CS CS830882A patent/CS237607B1/en unknown
-
1983
- 1983-11-21 BE BE0/211907A patent/BE898275A/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BE898275A (en) | 1984-03-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA1036737A (en) | Polyisocyanate: formaldehyde binder system for cellulosic materials | |
| CA1273748A (en) | Composition for bonding solid lignocellulosic materials | |
| EP0492016B1 (en) | Thermosetting resin material and composite products from lignocellulose | |
| US3668286A (en) | Fiberboard produced from wood particles having a 5 to 25 percent moisture content prior to steaming and mechanical reduction in the formation process | |
| EP1017752B1 (en) | Bonding of solid lignocellulosic materials | |
| US4627951A (en) | Process for manufacturing composite products from lignocellulosic materials | |
| JPH08510416A (en) | Method of manufacturing composite materials from renewable raw materials | |
| JPH02220807A (en) | Solidified body of cellulose fiber and manufacture thereof | |
| EP0961813B1 (en) | Adhesive composition and its use | |
| EP0595462B1 (en) | Treatment of lignocellulosic materials | |
| RU2753759C2 (en) | Formaldehyde-free wood binder | |
| WO1990015834A1 (en) | Binder composition for chip like and/or fibrous material | |
| US1959375A (en) | Method of making alpha substitute for wood | |
| WO1998037147A2 (en) | Adhesive composition and its use | |
| EP1318000B1 (en) | Binder for manufacturing and binding of wood and timber products | |
| CA1211913A (en) | Process for manufacturing composite products from lignocellulosic materials | |
| CS237607B1 (en) | Composite material on base of plant material particles | |
| CA1241900A (en) | Composite material based on particles of a plant origin and the method of manufacturing thereof | |
| WO1998037148A2 (en) | Adhesive composition | |
| RU2132769C1 (en) | Method of preparing molding material for manufacturing facing layer of chipboards | |
| EP4351854B1 (en) | Process of producing a lignocellulosic composite, corresponding lignocellulosic composite, and use thereof | |
| CS209521B2 (en) | Reactive catalyzer for the polycondensation of the amino-resins | |
| WO1986002292A1 (en) | Fiber board composition | |
| KR100196687B1 (en) | Thermosetting Resin and Composite Articles from Lignocellulosic | |
| WO2024088944A1 (en) | Process of producing a lignocellulosic composite and corresponding binder composition, lignocellulosic composite, kit and use |