CN1816601B - 定向结构板 - Google Patents
定向结构板 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1816601B CN1816601B CN2004800186081A CN200480018608A CN1816601B CN 1816601 B CN1816601 B CN 1816601B CN 2004800186081 A CN2004800186081 A CN 2004800186081A CN 200480018608 A CN200480018608 A CN 200480018608A CN 1816601 B CN1816601 B CN 1816601B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- melamine
- urea
- sandwich layer
- mol ratio
- formaldehyde
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 105
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims abstract description 93
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims abstract description 93
- JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N melamine Chemical compound NC1=NC(N)=NC(N)=N1 JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 90
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 claims abstract description 88
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims abstract description 88
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 65
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 claims abstract description 65
- WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N methanone Chemical compound O=[14CH2] WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 143
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 143
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 claims description 92
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 89
- -1 aromatic hydroxy compound Chemical class 0.000 claims description 43
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 30
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 12
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 9
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 230000008961 swelling Effects 0.000 claims description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 4
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 13
- 239000012792 core layer Substances 0.000 abstract description 3
- 239000011342 resin composition Substances 0.000 abstract description 2
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 15
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 239000003351 stiffener Substances 0.000 description 13
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 9
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 9
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 5
- 229920003180 amino resin Polymers 0.000 description 4
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 description 4
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 description 4
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 4
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 4
- GHMLBKRAJCXXBS-UHFFFAOYSA-N resorcinol Chemical compound OC1=CC=CC(O)=C1 GHMLBKRAJCXXBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 4
- UPMLOUAZCHDJJD-UHFFFAOYSA-N 4,4'-Diphenylmethane Diisocyanate Chemical compound C1=CC(N=C=O)=CC=C1CC1=CC=C(N=C=O)C=C1 UPMLOUAZCHDJJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N Triethylamine Chemical compound CCN(CC)CC ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 3
- 238000001723 curing Methods 0.000 description 3
- 238000001879 gelation Methods 0.000 description 3
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 3
- PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 2-(3-bromo-2-fluorophenyl)acetic acid Chemical compound OC(=O)CC1=CC=CC(Br)=C1F PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonia chloride Chemical compound [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 239000011162 core material Substances 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000007731 hot pressing Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- 150000003512 tertiary amines Chemical class 0.000 description 2
- MNAHQWDCXOHBHK-UHFFFAOYSA-N 1-phenylpropane-1,1-diol Chemical compound CCC(O)(O)C1=CC=CC=C1 MNAHQWDCXOHBHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001237 Raman spectrum Methods 0.000 description 1
- 208000034189 Sclerosis Diseases 0.000 description 1
- GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N Triethanolamine Chemical compound OCCN(CCO)CCO GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 229910001860 alkaline earth metal hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019270 ammonium chloride Nutrition 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 229910052728 basic metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003818 basic metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000002860 competitive effect Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000008098 formaldehyde solution Substances 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- CRVGTESFCCXCTH-UHFFFAOYSA-N methyl diethanolamine Chemical compound OCCN(C)CCO CRVGTESFCCXCTH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 229920003987 resole Polymers 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000000371 solid-state nuclear magnetic resonance spectroscopy Methods 0.000 description 1
- IMFACGCPASFAPR-UHFFFAOYSA-N tributylamine Chemical compound CCCCN(CCCC)CCCC IMFACGCPASFAPR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960004418 trolamine Drugs 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 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
- B27N1/02—Mixing the material with binding agent
- B27N1/0209—Methods, e.g. characterised by the composition of the agent
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Forests & Forestry (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
Abstract
定向结构板(OSB)，包括芯层和两个面层，其中面层包含胶粘剂组合物，其中至少一个面层中的胶粘剂组合物包含含有蜜胺、甲醛、可选的尿素和可选的芳香族羟基化合物的树脂组合物，其中蜜胺与甲醛的摩尔比为1∶0.8-4.0，蜜胺与尿素的摩尔比为1∶0-2.0，蜜胺与芳香族羟基化合物的摩尔比为1∶0-2.0。在一个优选实施方式中，两个面层和芯层都包含所述胶粘剂组合物。根据本发明的OSB可以符合EN 300标准中的OSB/3甚至OSB/4的要求。
Description
本发明涉及一种定向结构板(Oriented Strand Board，OSB)，包括芯层和两个面层，其中至少面层包含胶粘剂组合物。
目前商业上制备的定向结构板包括木条与胶粘剂组合物结合而成的芯层，该芯层被木条与另一种胶粘剂结合而成的两个面层所覆盖。OSB中的木条通常具有以下尺寸：长度在5mm与150mm之间，宽度在1mm与50mm之间，厚度在0.1mm与2mm之间。芯层可以构成OSB的10wt％到90wt％，优选OSB的40wt％到70wt％。已知的OSB的芯层中的胶粘剂组合物包含2-8wt％(干树脂/干木料)的聚合二苯甲烷二异氰酸酯(pMDI)树脂或者酚醛(PF)树脂。面层中的胶粘剂组合物包含蜜胺脲醛(MUF)树脂，还可以包含其中添加脱模剂的少量的苯酚或酚醛树脂或者pMDI树脂。面层的树脂含量对于MUF通常为9-12wt％干树脂/干木料，对于PF通常为2-6wt％干树脂/干木料。按照惯例，制备好的OSB中的胶粘剂至少被部分地固化，优选全部固化。这些已知的OSB可以符合EN 300标准中的OSB/3或者OSB/4标准。
已知的OSB的缺点是，为了确保符合OSB/3或者OSB/4标准，OSB中特别是面层中所需的树脂的量较高。
本发明的目的是克服所述缺点。
所述目的通过以下方式达到：至少一个面层中的胶粘剂组合物包含含有蜜胺、甲醛、可选的尿素和可选的芳香族羟基化合物的树脂，其中蜜胺与甲醛的摩尔比为1∶0.8-1∶4.0，蜜胺与尿素的摩尔比为1∶0-1∶2.0，蜜胺与芳香族羟基化合物的摩尔比为1∶0-1∶2.0。优选地，两个面层中的胶粘剂组合物都包含根据本发明的树脂。
根据本发明的OSB的优点是，当使用本申请中的可知类型的树脂时，可以制得面层中具有较低量的树脂的符合OSB/3或者OSB/4标准的OSB。通过将如上所限定的树脂用于制备OSB的至少一个面层，为了制造符合OSB/3或者OSB/4标准的OSB而在面层中须使用的树脂的量可以减少至2.5-8wt％干树脂/干木料。因此使得OSB的***格低于上述已知的OSB的***格。另外，如果根据本发明的OSB在至少一个面层中包含所述相同量的树脂，则此OSB与已知的OSB相比会呈现出优越的性质，特别是与沸水接触后的内部粘合强度和膨胀相关的性质。
根据本发明的OSB是指制备好的OSB；如已知的，这意味着所有的树脂和/或胶粘剂组合物都至少部分地被固化。优选地，它们均被完全固化。
根据本发明的树脂组合物包含蜜胺和甲醛。树脂组合物中的蜜胺和甲醛是以摩尔比1∶0.8-1∶4.0存在的；优选地，所述蜜胺∶甲醛摩尔比介于1∶0.85和1∶3.5之间；更优选地，所述比例介于1∶0.9和1∶3.25之间；甚至更优选地，所述比例介于1∶1.0和1∶3.0之间；特别地，所述比例介于1∶1.05和1∶2.8之间；最优选地，所述比例介于1∶1.1和1∶2.6之间。如通常所知的，固化树脂是为了达到其最终性能。在本发明中，术语“树脂”涉及以未固化状态存在的以及当其作为制备好的OSB的一部分时在最终产品中以部分或全部固化状态存在的树脂。
树脂通常是通过将干燥蜜胺粉末与甲醛水溶液进行混合而制备的。此溶液的甲醛浓度例如是含30-55wt％的甲醛。
树脂组合物可以还含有尿素和/或芳香族羟基化合物。
当树脂组合物中存在尿素时，蜜胺与尿素的摩尔比为1∶0-2.0；优选地，所述蜜胺∶尿素摩尔比介于1∶0.05和1∶1.8之间，更优选1∶0.1和1∶1.6之间，特别是1∶0.15和1∶1.4之间或者1∶0.25和1∶1.2之间。已令人惊讶地发现，根据本发明的树脂组合物中的一些尿素的存在对根据本发明的OSB的最终性质具有有利的影响，然而与蜜胺相比通常认为尿素本身导致了性能劣化。因此在一个优选实施方式中，树脂中的蜜胺∶尿素摩尔比介于1∶0.25和1∶0.9之间。当树脂组合物中存在芳香族羟基化合物时，蜜胺与芳香族羟基化合物的摩尔比为1∶0-2.0，优选1∶0.05-1.0。
芳香族羟基化合物的例子是间苯二酚、对苯二酚或者双酚A。然而优选使用苯酚作为芳香族羟基化合物。
可以通过添加固体尿素或者通过添加尿素水溶液并将其与蜜胺和甲醛溶液混合而将尿素引入树脂混合物中。也可使用甲醛和尿素的水溶液与蜜胺粉末的组合。
当制备树脂组合物时，苯酚可以就其本身或者以甲醛/苯酚预缩合物的形式被添加。
在根据本发明的OSB的一个优选实施方式中，至少一个面层不包含聚合二苯甲烷二异氰酸酯(pMDI)树脂；更优选地，两个面层均不包含pMDI树脂。在根据本发明的另一个优选实施方式中，芯层不包含pMDI树脂。还更优选地，OSB整体上不包含pMDI树脂。这具有的优点是，OSB可以被更快地制备，原因是与基于pMDI的胶粘剂组合物相比含氨基塑料的胶粘剂组合物通常具有更高的固化速度。
对制备根据本发明的OSB所用的树脂的一个非限制性的指示如下：在20℃至40℃的温度下互相添加并混合构成树脂组合物的组分。然后将温度升至70℃和100℃之间。混合物的pH值优选在7.0和10.0之间。在此条件下混合物发生反应，即进行缩合，直到树脂组合物的粘度在10mPas和1000mPas之间，优选在200mPas和900mPas之间。然后将树脂组合物冷却至20-75℃，优选至室温。已冷却的树脂组合物的pH通常在7和10之间。
对制备作为根据本发明的OSB的一部分的树脂组合物的另一个非限制性的指示是包含分步计量加料组分的方法。例如，尿素可以在缩合时或者缩合之后被添加。
为了调节树脂组合物的pH，可以使用产生碱性条件的普通添加剂，如优选水溶液形式的碱金属或者碱土金属氢氧化物、例如三丁胺或三乙胺的叔胺、或者例如三乙醇胺和甲基二乙醇胺的烷醇叔胺。
水性树脂组合物在20℃下的粘度通常为10-900mPas，且其固体含量在50％和80％之间。
通常，产品可在20℃下保存几个星期。如已知的，树脂中也可以添加少量的其它添加剂。
当被用作定向结构板(OSB)的面层中的树脂时，根据本发明的树脂组合物具有令人惊讶的优良性质。其方法如下所述。
为了在面层中应用，通常将树脂与催化剂或者硬化剂混合从而形成胶粘剂组合物。通常使用例如硫酸铵作为硬化剂，其量不超过5wt％干硬化剂/干树脂。但是也可以使用其它硬化剂；例如氯化铵或者硝酸铵。根据本发明的胶粘剂组合物可以任选地包含一种或者多种其它树脂。在制备胶粘剂组合物时也可以应用石蜡；这样做通常是为了增强OSB的耐湿性。在根据本发明的OSB的一个优选实施方式中，上面给定的关于胶粘剂组合物中所含树脂的三个摩尔比(蜜胺与甲醛的摩尔比、蜜胺与尿素的摩尔比和蜜胺与芳香族羟基化合物的摩尔比)也适用于作为整体的胶粘剂组合物。优选地，胶粘剂组合物不包含除上述树脂组合物之外的任何其它树脂。
在添加催化剂之后，通常在OSB制造中的数小时内使用胶粘剂组合物；将胶粘剂组合物喷涂在木条上，以用其涂覆木条。木条的长度通常在5mm和200mm之间，优选在20mm和150mm之间，更优选在40mm和140mm之间，特别是在60mm和130mm之间，最优选在80mm和120mm之间。木条的宽度通常在1mm和60mm之间，优选在5mm和50mm之间，更优选在10mm和40mm之间，特别是在14mm和30mm之间，最优选在18mm和25mm之间。木条的厚度通常在0.1mm和2mm之间，优选在0.2mm和1.5mm之间，更优选在0.3mm和1.2mm之间，特别是在0.4mm和1mm之间，最优选在0.5mm和0.8mm之间。一经加热胶粘剂组合物被固化/硬化，从而将木条彼此粘合在一起。加热和固化/硬化发生在压制最终OSB材料时。
制造OSB的方法通常是已知的，并在例如下列文献中有所描述：“Holzwekstoffe und Leime，M.Dunky and P.Niemz，p 133-135，Springer-Verlag，2002”和“Taschenbuch der Spanplatten Technik，Deppe & Ernst，p258-266，1991，DRW Verlag”。
制造根据本发明的定向结构板的方法包括将根据本发明的胶粘剂组合物喷涂在OSB的至少一个面层优选两个面层的木条上。为了达到根据OSB/3或者OSB/4标准的质量，在所述一个面层或者两个面层中的树脂的量可以是2.5至8wt％干树脂/干木料。优选地，在一个面层或者两个面层中的树脂的量是至少2.75％，更优选至少3.0％；这具有的优点是，随着树脂的量增大，OSB的性能也提高；特别地，在一个面层或者两个面层中的树脂的量是至少3.25％，更优选至少3.5wt％干树脂/干木料。为了保证根据本发明的OSB的成本保持竞争性，在一个面层或者两个面层中的树脂的量优选至多7.5％，更优选至多7.0％，特别是至多6.5％，最优选至多6wt％干树脂/干木料。
芯材料是通过涂覆木条而制备的。通常，芯层中的木条小于面层中的木条。在已知的OSB中，木条的涂覆(也称处理)通常是用基本上由聚合二苯甲烷二异氰酸酯(pMDI)或者酚醛(PF)树脂组成的胶粘剂组合物来进行的。在根据本发明的OSB中，也可以进行此处理。然而在根据本发明的OSB的优选实施方式中，芯层的木条包含含有树脂组合物的胶粘剂组合物，其中所述树脂组合物主要包含或者甚至基本由蜜胺、甲醛、可选的尿素和可选的芳香族羟基化合物组成。芯层中胶粘剂组合物中的树脂优选具有1∶0.8-1∶9的蜜胺与甲醛摩尔比，1∶0-1∶6的蜜胺与尿素摩尔比，1∶0-1∶2的蜜胺与芳香族羟基化合物摩尔比。更优选地，芯层中胶粘剂组合物中的树脂具有1∶0.8-1∶4的蜜胺与甲醛摩尔比，1∶0.1-1∶1.5的蜜胺与尿素摩尔比。这具有的优点是，如同面层中的情况，与基于pMDI或者纯PF树脂的已知的胶粘剂组合物相比，在芯层中可以使用较少量的胶粘剂组合物，同时仍然达到了例如OSB/3或者OSB/4标准中所要求性能的理想的最终性能。在此实施方式中，根据本发明的OSB优选不包含任何pMDI(未固化的、部分固化的或者全部固化的)。优选地，将上述给定的摩尔比也适用于作为整体的胶粘剂组合物，因而胶粘剂组合物优选不包含任何其它树脂。
在根据本发明的胶粘剂组合物中所用的树脂组合物具有一定的固体含量。如技术人员所知的，树脂的固体含量是通过将少量树脂(例如1或2克)放入120℃的烘箱中2小时而测定的。固体含量被定义为剩余物质的相对重量，以放入烘箱的树脂的重量百分比表示。在根据本发明的方法的一个优选实施方式中，处理芯层的木条所用的树脂组合物的固体含量为至少60％或者62％。更优选地，固体含量为至少64％或者66％。随固体含量上升，引入芯层内的水量减少。由于在后续的压制步骤中应当除去水，因此引入尽量少的水是有利的。因而特别地，树脂的固体含量为至少68％。最优选地，固体含量为至少70％。树脂的粘度也随着固体含量的上升而增大。实践表明，如果树脂的固体含量保持低于80％、更优选低于78％、特别是低于76％和最优选低于75％，则有利于达到胶粘剂组合物在木条上的均匀分布。优选地，胶粘剂组合物的粘度介于700mPas和900mPas之间；如前所示，胶粘剂组合物的粘度也受发生的缩合程度的影响。
在OSB的芯层的胶粘剂组合物中使用包含蜜胺、甲醛、可选的尿素和可选的芳香族羟基化合物的树脂组合物，除了涉及面层的考虑，对其本身是有利的。因此，本发明还涉及包括芯层和两个面层的OSB，其中至少芯层包含胶粘剂组合物，其中芯层中的胶粘剂组合物包含含有蜜胺、甲醛、可选的尿素和可选的芳香族羟基化合物的树脂组合物，其中蜜胺与甲醛的摩尔比为1∶0.8-1∶9，蜜胺与尿素的摩尔比为1∶0-1∶6，蜜胺与芳香族羟基化合物的摩尔比为1∶0-1∶2。优选地，芯层的胶粘剂组合物中的树脂的蜜胺与甲醛的摩尔比为1∶0.8-1∶4，蜜胺与尿素的摩尔比为1∶0.1-1∶2。芯层中树脂的量为在本发明的此方面中在上面所给出的。因此，芯层中尿素的量优选为0-0.025kg/kg芯层，更优选0.005-0.015kg尿素/kg芯层。芯层所用树脂的固体含量优选在上述给出的范围内。
根据本发明的此OSB的面层可以包含已知的胶粘剂组合物，即包含基于pMDI树脂或者PF树脂。然而优选地，至少一个面层优选两个面层包含胶粘剂组合物，其中树脂包含或者甚至基本由根据本发明如上所述的化合物组成。优选地，在两个面层以及芯层中使用相同的胶粘剂组合物。这具有的优点是，在OSB的制备中只需处理一种类型的树脂和胶粘剂组合物。
通常通过以下方法制备OSB：首先分散(同时通常实现定向)面层材料，之后是芯层材料然后是另一个面层材料层，然后将其热压而成OSB。在热压时发生固化。压制可以是连续方式的或者间歇方式的。在芯层和面层中可以使用不同尺寸和定向的木条。与面层中的木条相比，芯层中的木条通常具有更小的尺寸和更低的定向度。
如此处所述，OSB具有三个层，一个芯层和两个面层。可以制备具有4个或者更多层的OSB也是已知的，例如通过在芯层和至少一个面层之间引入至少一个层。在本发明的上下文中，优选将全部不是面层的层看作芯层并根据本发明对其进行处理。
已知的典型压制条件是1-7MPa、150-270℃，压制时间是3-12sec/mm，优选5-10sec/mm。如本领域的技术人员已知，压制时间是以秒每mm的OBS厚度给出的。
概括地讲，制备根据本发明的定向结构板(OSB)的方法优选包括如下步骤：
a)制备包含含有蜜胺、甲醛、可选的尿素和芳香族羟基化合物的树脂组合物的胶粘剂组合物，其中蜜胺与甲醛的摩尔比为1∶0.8-4.0，蜜胺与尿素的摩尔比为1∶0-2.0，蜜胺与芳香族羟基化合物的摩尔比为1∶0-2.0；
b)用胶粘剂组合物处理木条；
c)分散经胶粘剂处理的木条以形成面层、该面层上的芯层和该芯层上的另一个面层，其中至少一个面层的木条是用a)中制备的胶粘剂组合物处理的；
d)压制木条以形成OSB，其中胶粘剂组合物至少部分地固化。
优选地，两个面层的木条都用步骤a)中制备的胶粘剂组合物处理。优选地，步骤a)中制备的胶粘剂组合物中的树脂的固体含量在67％和77％之间，更优选在70％和75％之间。优选地，芯层也用步骤a)中制备的胶粘剂组合物进行处理。
根据本发明的OSB可以在至少一个面层中包含一定量的尿素，通常大部分是以键合的形式。此量可以表示为每kg面层所含尿素的千克数。优选地，根据本发明的成品OSB的至少一个面层包含的尿素的量为0.001-0.025kg/kg面层，更优选0.005-0.015kg/kg面层。面层中的尿素的量可以采用已知方法例如Raman光谱或者固态NMR来测定。在本发明的上下文中涉及的OSB面层中的尿素是指尿素本身和以树脂中的键合形式。优选地，芯层的尿素含量也在上述给出的范围之内。
根据本发明的成品OSB可以满足EN 300要求中对OSB/3或者OSB/4材料的要求。此处的典型要求是对沸腾后的内部粘合强度和厚度膨胀率的要求。
根据EN 317测定厚度膨胀率，并且对于符合OSB/3或者OSB/4标准的OSB，厚度膨胀率必须分别低于15％或者12％。根据EN 321和EN319测定沸腾后的内部粘合强度。不同OSB厚度下的内部粘合强度最小值为：
通过以下实施例进一步描述本发明。
实施例I
树脂制备
将50wt％的甲醛水溶液与酚醛预缩合物的溶液进行混合，并搅拌。用NaOH将混合物的pH调至9。在室温下添加蜜胺。
然后将温度升至90℃。溶解蜜胺并发生缩合直至耐水度为1.5-2。在20℃下测定耐水度。
然后将混合物冷却。在60℃下添加尿素，之后在搅拌的同时将混合物进一步冷却至室温。
树脂组合物中相对每摩尔蜜胺包含：2.2mol甲醛；0.26mol尿素和0.16mol苯酚。
树脂的性质为：
粘度＝300mPas(在20℃下)，
pH＝10，
固体含量＝62.5％，
胶凝时间＝50秒，
耐水度＝1.5
OSB制备
通过向树脂中添加作为硬化剂的硫酸铵以及1wt％(基于“湿”树脂)的石蜡乳液从而制备用于OSB的两个面层的胶粘剂组合物。然后将胶粘剂组合物喷涂在木条上。
OSB的面层包含5.8％的干树脂/干木料和1％的干硬化剂/干树脂。
将用于芯层的胶粘剂组合物也喷涂在木条上。OSB的芯层包含3.0％的干pMDI/干木料。然后通过分散一层木条作为面层、再分散一层木条作为芯层之后再分散一层木条作为第二面层，从而制备OSB。
芯层与面层的重量比为50/50。以9.4sec/mm的压力因子、235℃的平均温度和5MPa的压力对OSB进行压制。
制得了厚度为22mm的OSB，其厚度膨胀率为8.9％，沸腾后的内部粘合强度值为0.155N/mm2。
实施例II
用如例如在实施例I中所述的相同的方法制备厚度为18mm的OSB。对于此OSB，面层包含6.0％的干树脂/干木料和1.5％的干硬化剂/干树脂。
以9.2sec/mm的压力因子、235℃的平均温度和5MPa的压力对OSB进行压制。
制得了OSB，其厚度膨胀率为11.0％，沸腾后的内部粘合强度为0.15N/mm2。
对比实验
树脂制备
将50wt％的甲醛水溶液与酚醛预缩合物的溶液进行混合，并搅拌。用NaOH将混合物的pH调至9。在室温下添加蜜胺。
然后将温度升至90℃。在此期间，当温度达到82℃时添加尿素。溶解蜜胺(和尿素)，发生缩合直至耐水度为3。在20℃下测定耐水度。在缩合时，通过添加NaOH将pH保持在9；当耐水性达到3时，将pH升至10。然后将混合物冷却至室温。
树脂组合物中相对每摩尔蜜胺包含：4.17mol甲醛；2.27mol尿素和0.2mol苯酚。
树脂的性质为：
粘度＝300mPas(在20℃下)，
pH＝10，
固体含量＝62.5％，
胶凝时间＝50秒，
耐水度＝3
OSB制备
通过向树脂中添加作为硬化剂的硫酸铵以及1wt％(基于“湿”树脂)的石蜡乳液从而制备用于OSB的两个面层的胶粘剂组合物。然后将胶粘剂组合物喷涂在木条上。
OSB的面层包含11wt％的干树脂/干木料和1％的干硬化剂/干树脂。
将用于芯层的胶粘剂组合物也喷涂在木条上。OSB的芯层包含3.0％的干pMDI/干木料。然后通过分散一层木条作为面层、再分散一层木条作为芯层之后再分散一层木条作为第二面层，从而制备OSB。
芯层与面层的重量比为50/50。以9.4sec/mm的压力因子、235℃的平均温度和5MPa的压力对OSB进行压制。
制得了厚度为22mm的OSB，其厚度膨胀率为10％，沸腾后的内部粘合强度值为0.14N/mm2。
实施例III
用于面层的树脂-树脂A的制备
使用如实施例I中制备的相同的树脂。
用于芯层的树脂-树脂B的制备
将50wt％的甲醛水溶液与酚醛预缩合物的溶液进行混合，并搅拌。用NaOH将混合物的pH调至9。在室温下添加蜜胺。
然后将温度升至90℃。在此期间，当温度达到82℃时添加尿素。溶解蜜胺(和尿素)，发生缩合直至耐水度为3。在20℃下测定耐水度。在缩合时，通过添加NaOH将pH保持在9；当耐水性达到3时，pH升至10。然后将混合物冷却至室温。
树脂组合物中相对每摩尔蜜胺包含：2.6mol甲醛；0.9mol尿素和0.16mol苯酚。
树脂的性质为：
粘度＝300mPas(在20℃下)，
pH＝9.6，
固体含量＝62％，
胶凝时间＝55秒，
耐水度＝1
OSB制备
通过向树脂A中添加作为硬化剂的硫酸铵以及1wt％(基于“湿”树脂)的石蜡乳液从而制备用于OSB的两个面层的胶粘剂组合物。然后将胶粘剂组合物喷涂在木条上。
OSB的面层包含5.8wt％的干树脂/干木料和1％的干硬化剂/干树脂。
通过向树脂B中添加作为硬化剂的硝酸铵以及1wt％(基于“湿”树脂)的石蜡乳液从而制备用于OSB的芯层的胶粘剂组合物。然后将胶粘剂组合物喷涂在木条上。
OSB的芯层包含4wt％的干树脂/干木料和2％的干硬化剂/干树脂。
然后通过分散一层木条作为面层、再分散一层木条作为芯层之后再分散一层木条作为第二面层，从而制备OSB。
芯层与面层的重量比为50/50。以8sec/mm的压力因子、200℃的平均温度和5MPa的压力对OSB进行压制。
制得了厚度为16mm的OSB，其沸腾后的内部粘合强度值为0.13N/mm2。
实施例IV
用于面层的树脂-树脂A的制备
使用如实施例III中制备的相同的树脂A。
用于芯层的树脂-树脂B的制备
使用如实施例III中制备的相同的树脂B。
OSB制备
以与实施例III相同的方式制备胶粘剂组合物和16mm的OSB，不同之处是芯层包含5％的干树脂/干木料。OSB的沸腾后的内部粘合强度值为0.25N/mm2。
附加数据
将如实施例II和实施例IV制备的OSB的面层完全剥去。随后，对这样的芯层的沸腾后的内部粘合强度值进行测量。两个芯层所得值均为0.25N/mm2。
从实施例I和对比实验可以看出，与由已知用于此目的的氨基塑料树脂制备的OSB相比，根据本发明的OSB在面层中所含的氨基塑料树脂的量要少得多，而根据本发明的OSB的性能至少与已知OSB的性能同样好。实施例II、III和IV说明，当两个面层和芯层都包含根据本发明的由氨基塑料树脂制备的胶粘剂时，根据本发明还可以制备较薄的OSB，还呈现出令人满意的性能。此外，附加数据表明，在两个面层和芯层中的胶粘剂组合物包含或者基本由根据本发明的由氨基塑料树脂组成时，是有利的，原因是这导致OSB具有更高的内部粘合强度值。
Claims (33)
1.定向结构板，包括芯层和两个面层，其中至少所述面层包含胶粘剂组合物，其特征在于：至少一个所述面层中的所述胶粘剂组合物包含通过反应蜜胺和甲醛获得的树脂组合物，其中蜜胺与甲醛的摩尔比为1∶0.8-1∶4.0。
2.根据权利要求1的定向结构板，其中所述胶粘剂组合物包含通过反应密胺、甲醛以及还有尿素获得的树脂组合物，其中蜜胺与尿素的摩尔比为1∶0-1∶2.0。
3.根据权利要求1的定向结构板，其中所述胶粘剂组合物包含通过反应密胺、甲醛以及还有芳香族羟基化合物获得的树脂组合物，其中蜜胺与芳香族羟基化合物的摩尔比为1∶0-1∶2。
4.根据权利要求2的定向结构板，其中所述胶粘剂组合物包含通过反应密胺、甲醛、尿素以及还有芳香族羟基化合物获得的树脂组合物，其中蜜胺与芳香族羟基化合物的摩尔比为1∶0-1∶2。
5.根据权利要求4的定向结构板，其中蜜胺与甲醛的摩尔比为1∶1-1∶3.0，蜜胺与尿素的摩尔比为1∶0.05-1∶1.5，蜜胺与芳香族羟基化合物的摩尔比为1∶0-1∶1.0。
6.根据权利要求4的定向结构板，其中所述芳香族羟基化合物包含苯酚。
7.根据权利要求1-6中任何一项的定向结构板，其中所述芯层包含胶粘剂组合物，所述芯层中的胶粘剂组合物包含通过反应蜜胺和甲醛获得的树脂组合物，其中，蜜胺与甲醛的摩尔比为1∶0.8-1∶9。
8.根据权利要求7的定向结构板，其中所述芯层包含胶粘剂组合物，所述芯层中的所述胶粘剂组合物包含通过反应蜜胺、甲醛以及还有尿素获得的树脂组合物，其中，蜜胺与尿素的摩尔比为1∶0-1∶6。
9.根据权利要求7的定向结构板，其中所述芯层包含胶粘剂组合物，所述芯层中的所述胶粘剂组合物包含通过反应蜜胺、甲醛以及还有芳香族羟基化合物获得的树脂组合物，蜜胺与芳香族羟基化合物的摩尔比为1∶0-1∶2。
10.根据权利要求8的定向结构板，其中所述芯层中的所述胶粘剂组合物包含通过反应蜜胺、甲醛、尿素和芳香族羟基化合物获得的树脂组合物，其中，蜜胺与芳香族羟基化合物的摩尔比为1∶0-1∶2。
11.根据权利要求10的定向结构板，其中所述芯层中的所述胶粘剂组合物包含通过反应蜜胺、甲醛、尿素和芳香族羟基化合物获得的树脂组合物，其中，蜜胺与甲醛的摩尔比为1∶0.8-1∶4，蜜胺与尿素的摩尔比为1∶0-1∶2。
12.根据权利要求7的定向结构板，其中所述芯层中的所述胶粘剂组合物中的所述树脂组合物与至少一个面层的胶粘剂组合物中的树脂组合物是相同的。
13.根据权利要求1的定向结构板，其中所述至少一个面层中的树脂组合物的量为2.5-8wt％干树脂/干木料。
14.根据权利要求7的定向结构板，其中所述芯层中的树脂组合物的量为2.5-8wt％干树脂/干木料。
15.根据权利要求1的定向结构板，其中所述面层中的尿素的量为0-0.025kg/kg面层。
16.根据权利要求15的定向结构板，其中所述面层中的尿素的量为0.005-0.015kg/kg面层。
17.定向结构板，包括芯层和两个面层，其中至少所述芯层包含胶粘剂组合物，其特征在于：所述芯层中的所述胶粘剂组合物包含通过反应蜜胺和甲醛获得的树脂组合物，其中蜜胺与甲醛的摩尔比为1∶0.8-1∶9。
18.根据权利要求17的定向结构板，其中所述芯层中的所述胶粘剂组合物包含通过反应蜜胺、甲醛以及还有尿素获得的树脂组合物，其中蜜胺与尿素的摩尔比为1∶0-1∶6。
19.根据权利要求17的定向结构板，其中所述芯层中的所述胶粘剂组合物包含通过反应蜜胺、甲醛以及还有芳香族羟基化合物获得的树脂组合物，其中蜜胺与芳香族羟基化合物的摩尔比为1∶0-1∶2。
20.根据权利要求18的定向结构板，其中所述芯层中的所述胶粘剂组合物包含通过反应蜜胺、甲醛、尿素以及还有芳香族羟基化合物获得的树脂组合物，其中蜜胺与芳香族羟基化合物的摩尔比为1∶0-1∶2。
21.根据权利要求18的定向结构板，其中蜜胺与甲醛的摩尔比为1∶0.8-1∶4，蜜胺与尿素的摩尔比为1∶0-1∶2。
22.根据权利要求17-21任意一项的定向结构板，其中所述芯层中的树脂组合物的量为2.5-8wt％干树脂/干木料。
23.根据权利要求17-21任意一项的定向结构板，其中所述芯层中的尿素的量为0-0.025kg/kg芯层。
24.根据权利要求23的定向结构板，其中所述芯层中的尿素的量为0-0.025kg/kg芯层。
25.根据权利要求1或17的定向结构板，其中所述定向结构板的厚度膨胀率低于分别按照OSB/3或者OSB/4标准的15％或者12％。
26.根据权利要求1或17的定向结构板，其中所述定向结构板沸腾后的内部粘合强度值符合OSB/3或者OSB/4标准。
27.定向结构板的制备方法，包括如下步骤：
a)包含通过反应蜜胺、甲醛、尿素和芳香族羟基化合物获得的树脂组合物的胶粘剂组合物，其中蜜胺与甲醛的摩尔比为1∶0.8-4.0，蜜胺与尿素的摩尔比为1∶0-2.0，蜜胺与芳香族羟基化合物的摩尔比为1∶0-2.0；
b)用所述胶粘剂组合物处理木条；
c)分散经胶粘剂处理的木条以形成面层、该面层上的芯层和该芯层上的另一个面层，其中至少一个面层的木条是用a)中制备的胶粘剂组合物处理的；
d)压制所述木条，由此使所述胶粘剂组合物至少部分地固化，以形成OSB。
28.根据权利要求27的定向结构板的制备方法，其中所述面层和芯层的木条是用步骤a)中制备的胶粘剂组合物处理的。
29.定向结构板的制备方法，包括如下步骤：
a)制备包含通过反应蜜胺、甲醛、尿素和芳香族羟基化合物获得的树脂组合物的胶粘剂组合物，其中蜜胺与甲醛的摩尔比为1∶0.8-1∶9，蜜胺与尿素的摩尔比为1∶0-1∶6，蜜胺与芳香族羟基化合物的摩尔比为1∶0-2.0；
b)用所述胶粘剂组合物处理木条；
c)分散经胶粘剂处理的木条以形成面层、该面层上的芯层和该芯层上的另一个面层，其中至少所述芯层的木条是用a)中制备的胶粘剂组合物处理的；
d)压制所述木条，由此使所述胶粘剂组合物至少部分地固化，以形成OSB。
30.根据权利要求29的方法，其中在所述步骤a)中，蜜胺与甲醛的摩尔比为1∶0.8-1∶4，蜜胺与尿素的摩尔比为1∶0-1∶2。
31.根据权利要求27-30中任何一项的方法，其中所述步骤a)中所得到的树脂组合物的固体含量为65-75％。
32.根据权利要求29的方法，其中所述面层和芯层的木条是用步骤a)中制备的胶粘剂组合物处理的。
33.通过权利要求31的方法得到的定向结构板。
Applications Claiming Priority (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP03077077.0 | 2003-06-30 | ||
| EP03077077 | 2003-06-30 | ||
| EP03102564.6 | 2003-08-18 | ||
| EP03102564 | 2003-08-18 | ||
| US55814204P | 2004-04-01 | 2004-04-01 | |
| US60/558,142 | 2004-04-01 | ||
| PCT/NL2004/000456 WO2005000982A1 (en) | 2003-06-30 | 2004-06-28 | Oriented strand boards |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1816601A CN1816601A (zh) | 2006-08-09 |
| CN1816601B true CN1816601B (zh) | 2012-05-02 |
Family
ID=34923957
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2004800186081A Expired - Fee Related CN1816601B (zh) | 2003-06-30 | 2004-06-28 | 定向结构板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN1816601B (zh) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1095662A (zh) * | 1993-05-28 | 1994-11-30 | 蔡春庚 | 高中低密度难燃型定向结构板及其制造工艺 |
| US20020054994A1 (en) * | 1997-12-19 | 2002-05-09 | Georgia-Pacific Resins, Inc. | Cyclic urea-formaldehyde prepolymer for use in phenol-formaldehyde and melamine-formaldehyde resin-based binders |
| US6399719B1 (en) * | 1999-06-23 | 2002-06-04 | Georgia-Pacific Resins, Inc. | Cyclic urea-formaldehyde prepolymer-modified melamine-containing resins, and use in binders for cellulosic-based composites |
| CN1095735C (zh) * | 1997-07-24 | 2002-12-11 | 阿尔伯塔研究委员会 | 草质结构板 |
-
2004
- 2004-06-28 CN CN2004800186081A patent/CN1816601B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1095662A (zh) * | 1993-05-28 | 1994-11-30 | 蔡春庚 | 高中低密度难燃型定向结构板及其制造工艺 |
| CN1095735C (zh) * | 1997-07-24 | 2002-12-11 | 阿尔伯塔研究委员会 | 草质结构板 |
| US20020054994A1 (en) * | 1997-12-19 | 2002-05-09 | Georgia-Pacific Resins, Inc. | Cyclic urea-formaldehyde prepolymer for use in phenol-formaldehyde and melamine-formaldehyde resin-based binders |
| US6399719B1 (en) * | 1999-06-23 | 2002-06-04 | Georgia-Pacific Resins, Inc. | Cyclic urea-formaldehyde prepolymer-modified melamine-containing resins, and use in binders for cellulosic-based composites |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1816601A (zh) | 2006-08-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7422787B2 (en) | Oriented strand boards | |
| CA2478328C (en) | Spray-dried phenol formaldehyde resins | |
| CA1166394A (en) | Manufacture of chipboard | |
| US5637658A (en) | Modified phenol-aldehyde resin and binder system | |
| US4244906A (en) | Process for making phenol-aldehyde resins | |
| Pizzi | Synthetic adhesives for wood panels: chemistry and Technology–a critical review | |
| Pizzi | Synthetic adhesives for wood panels: chemistry and technology | |
| CN1816601B (zh) | 定向结构板 | |
| JP2019516005A (ja) | ホルムアルデヒドを含まない木材バインダー | |
| CA2662249A1 (en) | Adhesive system and wood based panels comprising the adhesive system with low subsequent formaldehyde emission and suitable production procedure | |
| JP7017896B2 (ja) | 木質ボード用バインダー組成物、木質ボード及びその製造方法 | |
| WO2015086035A1 (de) | Holzwerkstoffprodukt oder naturfaser-verbundwerkstoffprodukt und verwendung eines formaldehydfreien amino- oder amidharzes zu deren herstellung | |
| PL174095B1 (pl) | Sposób wytwarzania wysokoreaktywnych modyfikowanych mocznikiem żywic fenolowych jako spoiwo dla wiórów warstw środkowych przy wytwarzaniu płyt wiórowych | |
| HU219854B (hu) | Kötőanyag-keverék lignocellulóz-tartalmú formatestek előállításához | |
| JP2001164228A (ja) | 木材用接着剤組成物 | |
| JPH11131039A (ja) | 木材用接着剤 | |
| JPH11172220A (ja) | 木質系ボード用接着剤組成物 | |
| BE1030512B1 (nl) | Lijm voor platen | |
| JP2000117708A (ja) | 木質ボードの製造方法 | |
| JPH02269173A (ja) | 合板用接着剤 | |
| JP2001131522A (ja) | 木材用接着剤組成物 | |
| WO1996015169A1 (en) | Resins | |
| JPH11217552A (ja) | 木材用接着剤組成物 | |
| JPH11170221A (ja) | パーティクルボードの製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: OCI NITROGEN BV Free format text: FORMER OWNER: DYNEA AUSTRIA GMBH Effective date: 20120326 Owner name: DYNEA AUSTRIA GMBH Free format text: FORMER OWNER: DSM IP ASSETS BV Effective date: 20120326 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20120326 Address after: Helsinki, Finland Co-patentee after: DSM IP Assets BV Patentee after: Dynea Austria GmbH Address before: Holland Heerlen Co-patentee before: Dynea Austria GmbH Patentee before: DSM IP ASSETS B.V. |
|
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: DYNEA AUSTRIA GMBH Free format text: FORMER OWNER: OCI NITROGEN B.V. Effective date: 20131104 Owner name: OCI NITROGEN B.V. Free format text: FORMER OWNER: DYNEA AUSTRIA GMBH Effective date: 20131104 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20131104 Address after: Geleen Patentee after: DSM IP Assets BV Patentee after: Blantyre Austria limited liability company Address before: Helsinki, Finland Patentee before: Dynea Austria GmbH Patentee before: DSM IP Assets BV |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20120502 Termination date: 20200628 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |