NO753774L - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte til fremstilling av fiberplater med våtmetoden.

Oppfinnelsen vedrører en fremstilling av fiberplater med våtmetoden.

Ved bruk av våtmetoden blir fibre, eksempelvis trefibre, bragt på en sikt i formaav en vandig suspensjon med et faststoff-, dvs. fiberinnhold på 1 til 2 vektprosent, for dannelse av et fiberflor på sikten, hvor det skjer en mekanisk avvanning. Påføringen på sikten skjer som regel med en innløps-kasse hvortil suspensjonen føres ved hjelp av pumper.

Avvanningen på sikten skjer for det meste ved at vann løper av under påvirkning av tyngdekraften. Det skjer også en sugeavvanning, idet det på undersiden av sikten tilveiebringes et undertrykk, og dessuten blir floret presset før den egentlige sammenpressing. Ved denne kjente avvanningsmetodikk oppnår man et faststoffinnhold på 30 - 40 vektprosent i fiberfloret.

Dersom fiberfloret skal presses til en hårdfiberplate blir floret kjørt inn i pressen og ved hjelp av presse-trykket skjer det så en ytterligere mekanisk avvanning opptil et faststoffinnhold på ca. 50 vektprosent. Restvanninnholdet må så fordampes i en varmpresse.

Dersom man ikke har noen pressing, slik tilfellet er ved fremstilling av porøse fiberplater, så må restvanninnholdet på 70 til 60 vektprosent, som forefinnes etter den foreløpige klemming eller pressing, fordampes.

Det er klart at fordampingen krever betydelige energimengder og dessuten i negativ retning påvirker pressetiden i varmepressen. En ytterligere ulempe er også at man ikke kan overskride bestemte breddegrenser for pressen, da man ellers vil få for lange bortstrømningstrekninger for det pressvann som frem-kommer under lukkingen av pressen, slik at derved den mekaniske avvanning i pressen tar for lang tid.

Hertil kommer at ikke alle råmaterialer kan benyttes for fiberfremstilling, særlig gjelder dette at man ikke kan anvende bagasse, dvs. avfallsprodukter fra sukkerrør. Bagasse avvanner seg så dårlig at man ikke kan nå de nevnte av-vanningsverdier for trefibre.

En annen vanskelighet ved våtmetoden er at når suspensjonen påføres sikten, vil fiberstoffet ofte balle seg sammen, slik at man ikke får et jevnt og godt flor.

Alt etter de krav som stilles til den ferdigpressede plates kvalitet er det dessuten nødvendig å gjennomføre en etterherding etter den egentlige presse i varmpressen. Ny-pressede plater holdes flere timer på en temperatur rundt 170°C. Denne etterherding er naturligvis også energikrevende.

På grunn av de forannevnte ulemper ved våtmetoden har man derfor også forsøkt å utvikle andre metoder for fremstilling av fiberplater. Disse metoder er stort sett kjent som halv-tørrmetoder og tørrmetoder.

Ulempen ved disse sistnevnte metoder er at det konstruktive oppbygg og dermed investeringskostnadene i et slikt anlegg er vesentlig større enn ved våtmetoden. Dessuten er det meget vanskeligere å få til en skikkelig flordannelse enn ved våtmetoden.

Dessuten kreves det betydelige mengder kunsthar-piks som bindemiddel, mens man ved våtmetoden ikke får bruke kunst-harpiks, eller bare små mengder. Grunnen til dette er at de som bindemiddel virkende stoffer i trevirket bedre lar seg aktivere ved bruk av våtmetoden.

Våtmetoden blir således betydelig mer fordelaktig, sammenlignet med halvtørrmetoden og tørrmetoden, og det er hoved-grunnen til at våtmetoden ennå brukes og at det stadig bygges nye anlegg for denne metode.

Hensikten med oppfinnelsen er å forbedre våtmetoden, særlig med henblikk på å oppnå en vesentlig reduksjon av det høye varmebehov ved den egentlige varmepressing og eventuelt ved etterherdingen, samtidig som pressetiden avkortes. Videre skal fremgangsmåten kunne utføres slik at man kan bygge større presse-bredder enn hittil vanlig, og dessuten skal også platekvaliteten, særlig med hensyn til platenes vannavstøtende egenskaper - hydro-fobitet - forbedres.

For å løse denne meget komplekse oppgavestilling går oppfinnelsen ut fra den - også til den oppfinneriske innsats tilhørende - idé, at det skal benyttes et kjemisk middel som har en avgjørende forbedrende innvirkning på awanningen og samtidig etter pressing, henholdsvis varmebehandling av platene gir disse bedre hydrofobe egenskaper enn tidligere.

Oppgaven løses ifølge oppfinnelsen ved at det senest før pressingen og/eller varmebehandlingen tilsettes et eller flere fuktemidler.

Overraskende har det ved praktiske forsøk vist

seg at avvanningsgraden oppnår en hittil som utopisk betraktet størrelsesorden. Allerede i det første trinn av tyngdekraftavvanningen, altså uten sugeavvanning og klemming av floret på sikten, oppnås faststoffinnhold mellom 25 og 30%. I pressen selv oppnådde man ved den mekaniske avvanning under lukkingen av pressen,. altså uten forlapping, faststoffinnholdsverdien på

90% og mer. Særlig har man oppnådd fremragende avvanningsver-dier for bagasse, som man som nevnt hittil praktisk talt ikke har kunnet anvende i våtmetoden.

Av avgjørende betydning var videre at man fikk enhhøy kvalitetsforbedring av platene etter pressingen, særlig med henblikk på platefastigheten og platenes vannavstøtende egenskaper.

Den nye fremgangsmåte kan virkeliggjøres i mange varianter. Således kan fuktemidlene tilføres den vandige suspensjon før denne påføres sikten. Dette kan skje ved at fuktemidlene tilsettes friskvannet for fremstilling av suspensjonen og/eller i blandekarene og/eller i den mellom blandekarene og suspensjonspåløpet på sikten anordnede pumpe. En annen mulighet er å tilsette fuktemidlene i selve innløpskassen.

En annen variant går ut på at fuktemidlene sprøytes på floret, hensiktsmessig umiddelbart etter at den vandige suspensjon er ført. over på sikten.

Tilsetningsmengdene av fuktemidlene ligger hensikts messig i eh størrelsesorden mellom 0.5 og 5 gram/10 liter vann. Disse tilsetningsmengder tar utgangspunkt i en fremstillingsmetode hvor i prinsippet det fra suspensjonen fjernede vann føres bort. Bedre verdier med hensyn til tilsetningsmengdene kan oppnås der-

som vannet føres i kretsløp.

Som fuktemidler anvendes fortrinnsvis tyrkisk-rødt-oljer og/eller silikonoljer og/eller siloksaner. Disse fuktemidler har den fordel at man med disse for ytterligere øking av de ferdigpressede platers vannavstøtende egenskaper kan tilsette voks, da særlig parafin, direkte i suspensjonen. Som fuktemidler egner seg her særlig organopolysiloksaner. De beste verdier gir metylsiloksan. Nettopp ved dette fuktemiddel skjer følgende. Metylsiloksan blir ved de herskende presse-temperaturer på ca. 200° og også ved høyere og litt lavere tem-peraturer, ødelagt. Det ér nettopp denne ødeleggelsen av fukte-middelet som bevirker de fremragende hydrofobe egenskaper etter pressingen.

Ødeleggelsen av metylsiloksanet understøttes ved den for fremgangsmåten foretrukne pH-verdi mellom 4 og 5.

Ytterligere fordelaktige fuktemidler er polyoksypropylen og/eller derivater av oktanol og /eller etylenoksyd og/ eller oksetylierte nonylfenoler og/eller sulforavsyreestere og/eller sulfonerte fettsyrer og/eller fettalkoholer. Ved disse fuktemidler er det imidlertid hensiktsmessig å påføre voksenée på foret og ikke i suspensjonen.

Ifølge et videre trekk kan fordelaktig suspensjonen tilsettes kunstharpikser, særlig utfellbare fenolharpikser. Ved en slik tilsetting, og da allerede i en størrelsesorden mellom 2 til 5 vektprosenter, regnet ut i fra fiberstoffandelen i suspensjonen, vil man oppnå ytterligere kvalitetsforbedringer i de fremstilte plater, da særlig med hensyn til fastheten.

Oppfinnelsen skal forklares nærmere ved hjelp

av eksempler:

Eksempel 1.

For fremstilling av en 3.2 mm tykk hårdfiberplate i laboratoriet ble 10 1 vann rørt sammen ved romtemperatur med 150 g finoppdelt trefiberstoff. 3 g av en 50% parafinemulsjon ble tilsatt under omrøring. Deretter ble pH-verdien til suspensjonen innstilt på en verdi av 4.5 ved hjelp av en 10% alu-miniumsulfatløsning. Deretter ble 1,5 metylsiloksan (flytende) innrørt og suspensjonen ble deretter overført på en sikt for dannelse av et fiberflor og mekanisk avvannet under påvirkning av tyngdekraften i 2 0 sekunder. Etter denne avvanningen var faststoff innholdet 25%..Deretter ble fiberfloret presset i en labo-ratoriumsvarmepresse ved en pressetemperatur på 200°C og et spe-sifikt trykk på produktet på maksimalt 50 kp/cm 2i 3 minutter.

Prøvningen av de teknologiske egenskaper ga følgende måleverdier:

For måling av tykkelsessvellingen og vannopptaket ble platen lagret 2 4 timer i vann.

Eksempel la.

I et parållellforsøk under de samme betingelser som under eksempel 1, ble pressen åpnet etter 30 sekunder og op1 pnåelse av det maksimale spesifikke presstrykk på 50 kp/cm<2>

og pressgodset ble tatt ut og veid. Man fant da et faststoffinnhold på 9 0.2% som ble oppnådd utelukkende på grunn av den ytterligere mekaniske avvanning som fant sted ved lukkingen av pressen.

Eksempel 2.

For fremstilling av en 3.2 mm hårdfiberplate ble det igjen brukt 10 1 vann, men nå ble det innrørt 150 g avmarget og fiberoppdelt bargasse. 3 g av en 50% parafinemulsjon og deretter 3.8 g av en 40% løsning av utfellbar fenolharpiks ble tilsatt .

Innstillingen av pH-verdien til en verdi på 4.5 skjedde med en 10% aluminiumsulfatløsning.

Etter pH-verdi-innstillingen ble det tilsatt 4 g tyrkisk-rødt-olje som fuktemiddel.

Ved den etterfølgende flordannelse på en sikt

og den derved betingede mekaniske avvanning ble det målt et faststoff innhold på 18%.

Det slik dannede dflor ble deretter presset i en laboratoriumvarmepresse ved en pressetemperatur på 185°C i 5 min. Prøvingen av de teknologiske egenskaper ga i den ferdigpressede plate følgende bilde:

Tykkelsessvellingen og vannopptaket ble i dette eksempel også bestemt etter en lagring 2 4 timer i vann.

Eksempel 2a.

Som i eksempel la ble det også her i et parallell-forsøk under de samme betingelser gått frem på den måte at varmepressen etter 40 sek. og etter oppnåelsen av det maksimalt spesifikke pressetrykk på 50 kp/cm 2 ble åpnet og pressegodset tatt ut. Det ble fastslått et faststoffinnhold på 78 %.

Eksempel 3.

For fremstilling av en 10 mm tykk porøs fiberplate ble det foretatt et laboratoriumsforsøk som helt frem til innstillingen av pH-verdien på 4.5 stemte overens med eksempel 1. Deretter ble 2 g av en oksetylert-nonylfenol innrørt og suspensjonen overført til den sikt for dannelse av et fiberflor. Etter 20 sek. kunne man fastslå at tyngdekraftavvanningen hadde medført et faststoffinnhold på 35%.

Floret ble deretter tørket i en laboratoriums-varmeovn ved 160°C i 3 timer.

Den teknologiske prøving ga da følgende verdier:

Målingen av vannopptaket og tykkelsessvellingen skjedde etter 2 timers lagring i vann.

Claims (17)

1. Fremgangsmåte til fremstilling av fiberplater med våtmetoden, særlig hårdfiberplater, hvor fibrene blandes med vann og den vandige suspensjon, fortrinnsvis med en pH-verdi mellom 4 til 5, eksempelvis ved hjelp av en pumpe føres til en innløps-kasse og over på en sikt for dannelse av et fiberflor som av-vannes mekanisk på sikten, hvoretter floret underkastes en pressing og/eller varmebehandling, idet det i løpet av prosessen, før pressingen, eventuelt tilsettes vokser som hydrofoberingsmiddel, karakterisert ved at det senest før pressingen og/eller varmebehandlingen tilsettes et eller fflere fuktemidler.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at fuktemidlene tilsettes den vandige suspensjon før denne overføres til sikten.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at fuktemidlene tilsettes friskvannet som benyttes for fremstillingen av suspensjonen.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at fuktemidlene tilsettes i blandekaret.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at fuktemidlene tilsettes i den mellom blandekaret og suspensjonspåløpet på sikten anordnede pumpe.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at fuktemidlene tilsettes i innløpskassen.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at fuktemidlene sprøytes på floret.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 7, karakterisert ved at fuktemidlene påsprøytes umiddelbart etter påføringen av den vandige suspensjonssikten.

9. Fremgangsmåte ifølge et eller flere av kravene l-8, karakterisert ved at fuktemidlene tilsettes i en mengde på 0.5 g - 5 g pr. 10 1 vann i suspensjonen.

10. Fremgangsmåte ifølge et eller flere av kravene 1-19, karakterisert ved at det som fuktemiddel anvendes tyrkisk-rødt-oljer og/eller silikonoljer og/eller siloksaner.

11. Fremgangsmåte ifølge krav 10, karakterisert ved at det anvendes organopolysiloksaner.

12. Fremgangsmåte ifølge krav 10, karakterisert ved at det anvendes metylsiloksan.

13. Fremgangsmåte ifølge et eller flere av kravene 10-12, karakterisert ved at den vandige suspensjon tilsettes vokser, særlig parafin.

14. Fremgangsmåte ifølge et eller flere av kravene 1-12, karakterisert ved at det som fuktemiddel anvendes polyoksypropylen og/eller derivater av oktanol og/ eller etylenoksyd og/eller oksyetylerte-nonylfenoler og/eller sulforavsyre-estere og/eller sulfonerte fettsyrer og/eller fettalkoholer.

15. Fremgangsmåte ifølge et eller flere av kravene 1-14, karakterisert ved at det påføres vokser, særlig parafin, på floret.

16. Fremgangsmåte ifølge et eller flere av kravene 1-15, karakterisert ved at suspensjonen tilsettes kunstharpikser, særlig utfellbare fenolharpikser.

17. Fremgangsmåte ifølge krav 16, karakterisert ved at omtrent 2-5 vektprosent, beregnet på suspensjonens fiberstoffandel, tilsettes.